[发明专利]一种石墨烯-聚苯胺复合重防腐涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯‑聚苯胺复合重防腐涂层及其制备方法，该重防腐涂层包含：石墨烯‑聚苯胺复合材料、固化的环氧树脂和锌粉；其中，所述的石墨烯‑聚苯胺复合材料的质量分数为固化的环氧树脂的0.3%~0.8%。本发明的重防腐涂层的制备方法简单，易实现产业化生产，而且制备的石墨烯‑聚苯胺复合重防腐涂层电化学阻抗值达到10⁵Ω，满足了海洋中严重腐蚀环境下所需的性能指标。

技术领域

本发明涉及一种重防腐涂层，具体涉及一种石墨烯-聚苯胺复合重防腐涂层及其制备方法。

背景技术

海洋腐蚀是当今世界共同面对的课题，它正以惊人的速度侵吞着我国海上工程设施，无时无刻不在威胁着海上工程设施的安全，极大阻碍了我国海洋经济发展的步伐，在所有的防腐蚀措施中，采用有机涂层防护即防腐涂料是应用最广泛、最经济、最方便的方法。重防腐涂料，指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。

环氧富锌底漆由于具有自然干燥快，附着力强，防腐蚀能力强，漆膜中锌粉含量高，具有阴极保护作用，耐水性能优异等优点，在海洋防腐中得到广泛应用，但由于其在使用中高含量锌粒子的利用率低，会导致资源大量浪费和环境污染。

经对现有技术的文献检索发现，公开号为CN107141969A、CN103483983A、CN107345110A的中国专利均提供了富锌底漆的制备方法，该方法的不足为：锌的利用率低，造成污染和浪费。

通过检索现有专利和文献，未发现使用石墨烯-聚苯胺制备环氧富锌底漆涂层的报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯-聚苯胺复合重防腐涂层及其制备方法，该重防腐涂层解决了现有的富锌底漆的锌的利用率低，以及造成污染和浪费等问题，其提高了环氧富锌底漆中锌利用率和使用寿命，电化学阻抗值达到10⁵Ω，满足了海洋中严重腐蚀环境下所需的性能指标。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯-聚苯胺复合重防腐涂层，该重防腐涂层包含：石墨烯-聚苯胺复合材料、固化的环氧树脂和锌粉；其中，所述的石墨烯-聚苯胺复合材料的质量分数为固化的环氧树脂的0.3%~0.8%；所述的石墨烯-聚苯胺复合材料：锌粉的质量比为（0.0075~0.03）：4。

所述的石墨烯-聚苯胺复合材料中石墨烯与聚苯胺的质量比为1:1。

所述的石墨烯-聚苯胺复合材料为通过以下方法制备的：

将石墨烯和十二烷基苯磺酸钠混合，得到固体，加入苯胺和盐酸在5℃下反应，加入过硫酸铵，在5℃下反应，得到石墨烯-聚苯胺。

所述的石墨烯和十二烷基苯磺酸钠的质量比为1:1。

所述的苯胺和盐酸的体积比为0.1:5，所述的石墨烯的质量与苯胺的体积之比为1g：5 mL。

所述的过硫酸铵的质量与苯胺的体积之比为1.2g：1mL。

所述的石墨烯和十二烷基苯磺酸钠在纯水中超声混合。

本发明还提供了一种根据所述的石墨烯-聚苯胺复合重防腐涂层的制备方法，该方法包含：

制备石墨烯-聚苯胺：将石墨烯和十二烷基苯磺酸钠混合，得到固体，加入苯胺和盐酸在5℃下反应，加入过硫酸铵，在5℃下反应，得到石墨烯-聚苯胺；

制备固化的环氧树脂：将环氧树脂和固化剂反应；

制备重防腐涂层：将所述的石墨烯-聚苯胺与溶剂混合，加入所述的固化的环氧树脂，加入锌粉，混合均匀，涂覆在待涂覆的金属表面，干燥，得到重防腐涂层。

所述的溶剂包括有机溶剂，该有机溶剂包含：乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或两种以上。