[发明专利]一种防腐涂料

说明书

本发明涉及防腐涂料的制备技术领域，提供了一种防腐涂料，其包括首先制备乙烯‑乙烯醇共聚物前驱体，并与偶联剂改性的氧化石墨烯进一步在高压、匀速搅拌的条件下加热完成硅烷与乙烯‑乙烯醇共聚物前驱体的结合反应，以乙烯‑乙烯醇共聚物前驱体与偶联剂结合在氧化石墨烯表层形成致密薄膜，极大的提高了氧化石墨烯的分散性，使其可均匀、稳定的分散于树脂中形成高效的石墨烯热熔防腐涂料。

技术领域

本发明涉及防腐涂料的制备技术领域，具体涉及一种防腐涂料。

背景技术

对于防腐涂料来说，传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比，而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展。因此，开发各类新型长效环保的防腐蚀涂料成为新热点。

石墨烯广泛和独特的性能展现了其在金属材料防腐领域的巨大潜力。首先，石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层，阻止扩散渗透的进行；其次，石墨烯具有很好的热稳定性和化学稳定性，不论是在高温条件下（可高达1500℃），还是在具有腐蚀或氧化性的气体、液体环境中均能保持稳定。另外，石墨烯良好的导电、导热性能对金属服役的环境提供了有利条件。石墨烯还是目前为止最薄的材料，其对基底金属的影响可以忽略不计。同时还兼具高的强度和良好的摩擦学性能，不仅能提高导电性或耐盐雾性能，还能进一步降低涂层厚度，增加对基材的附着力，提升涂料的耐磨性。

在常用的环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，在常用的环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应，更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点，其防腐性能超过现有的重防腐涂料，可广泛应用于海洋工程、交通运输、大型工业设备及市政工程设施等领域的涂装保护。用石墨烯制备涂料来提高金属耐腐蚀性方面的潜能，在铜和镍的表面涂上石墨烯的试验证明，用化学气相沉积培育时，铜的腐蚀速度减慢7倍，镍的腐蚀速度慢4倍。这些发现说明石墨烯是已知最薄防腐蚀涂层。因此，石墨烯将成为最理想的防腐涂层。

石墨烯的共轭结构导致其与水、有机溶剂以及聚合物的相容性较差，因而增加了其在涂料领域中的应用难度。由于石墨烯会产生自身团聚，破坏其分散的均匀性、致密性，其应用于涂料时发生团聚，涂膜内部产生应力集中，造成机械性能下降，进而导致制得涂料防腐效果差，阻隔性能不理想。

发明内容

针对石墨烯用于防腐涂料与聚合物的相容性较差，自身团聚，破坏其分散的均匀性、致密性的缺陷，本发明提出一种高效的石墨烯热熔型防腐涂料的制备方法，通过使用乙烯-乙烯醇共聚物前驱物，将石墨烯均匀分散至涂料内部，最终赋予涂料良好的防腐效果。可解决目前存在的由于石墨烯产生自团聚而引起的涂料防腐效果差，阻隔性能较差的不足。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种高效的石墨烯热熔防腐涂料的制备方法，其特征在于制备乙烯-乙烯醇共聚物前驱体，并与偶联剂改性的氧化石墨烯混合后经反应挤出造粒，最后将颗粒研磨至干粉状添加到树脂中制得高效的石墨烯热熔型防腐涂料；具体制备步骤如下：

（1）将醋酸乙烯酯单体和溶剂混合后，加入引发剂，混合均匀，加入到反应釜内，通入惰性气体并同时以一定的速度搅拌进行原料除氧，除氧结束后通入乙烯单体并加热聚合，得到乙烯-乙烯醇共聚物前驱体；所述的溶剂由甲醇、乙醇、叔丁醇以任意比例所构成；所述的醋酸乙烯酯单体、溶剂的质量比例为1:1.5~3；所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化新癸酸特戊酯中的任意一种，其添加量为醋酸乙烯酯单体和溶剂总质量的0.2~1%；