[发明专利]石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯基‑水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，具体按照以下步骤进行：步骤一、石墨烯及其衍生物粉末分散；步骤二、涂层液的制备。本发明制备得到的涂层液进行涂层，得到的涂层具有高耐腐蚀性能，且有效的减少了石墨烯的团聚。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，特别是涉及一种石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法。

背景技术

石墨烯掺杂的水性环氧树脂复合涂层因具有优异的长效防腐、绿色环保和与金属基体具有良好的结合力等性能而受到广泛关注。壳聚糖作为一种良好的石墨烯纳米片修饰单体，在催化剂的作用下，可以很好的分散石墨烯及其衍生物，将壳聚糖加入堆叠的石墨烯通过超声振荡即可分散得到均匀的层数较少的石墨烯，同时把处理好的石墨烯加入水性环氧树脂里面，石墨烯是一种具有优异力学、电学、热学和光学性能的二维碳材料。石墨烯的性能对于水性环氧防腐涂层的推广具有重大的意义。石墨烯大的径厚比、优异的片层结构以及化学稳定性可以有效的阻隔延缓腐蚀介质进入涂层，从而达到保护金属基体的作用。但是，石墨烯及其衍生物的质量参差不齐，剥离方法不同，也造成其结构、尺寸、缺陷的不同。同时，在实际应用中，由于石墨烯的易团聚特性，非但不能对腐蚀介质产生阻隔作用，还可能形成大的孔隙，会加速腐蚀介质的渗透，加快了涂层的腐蚀。对于选取合适的石墨烯纳米片具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，解决了现有技术中由于石墨烯的易团聚造成涂层的加快腐蚀问题。

本发明所采用的技术方案是，石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，如图1所示，具体按照以下步骤进行：

步骤一、石墨烯及其衍生物粉末分散：将石墨烯及其衍生物粉末加入分散溶剂均匀混合，得到石墨烯及其衍生物填料，在石墨烯及其衍生物填料中加入壳聚糖，超声分散，随后添加水性分散剂，通过超声搅拌得到分散好的均匀溶液；

步骤二、涂层液的制备：将步骤一分散好的均匀溶液加入水性环氧树脂乳液中，利用超声和搅拌得到混合均匀的溶液，再旋蒸去除多余的分散溶剂，接着加入水性环氧固化剂，通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，即得。

进一步的，所述步骤一石墨烯及其衍生物粉末为不含炭黑的石墨烯、炭黑与石墨烯质量比为1:3的石墨烯、氧化石墨烯的任意一种。

进一步的，所述步骤一分散溶剂为H₂O、四氢呋喃、乙醇、甲醇中的至少一种。

进一步的，所述步骤二水性分散剂质量为步骤三中水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％，水性分散剂为HT-A11、HT-702的任意一种。

进一步的，所述步骤一石墨烯及其衍生物粉末为步骤二中水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和的0.1％-1％。石墨烯及其衍生物过少很难起到阻隔作用，石墨烯及其衍生物过多容易发生团聚。

进一步的，所述步骤一壳聚糖与石墨烯及其衍生物粉末的质量比为(0.1-20)：1。壳聚糖在溶剂中能够充分分散石墨烯及其衍生物粉末。

进一步的，所述步骤二水性环氧树脂乳液为MU-601、MU-618和MU-628的任意一种。

进一步的，所述步骤二水性环氧树脂固化剂为CU-500、U-600和CU-800的任意一种。

进一步的，所述步骤二水性环氧树脂乳液和水性环氧树脂固化剂的质量配比为3:1。

进一步的，所述步骤二加入水性环氧固化剂后，通过磁力搅拌搅拌均匀的温度为15-40℃。

本发明的有益效果是，本发明制备得到的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液涂覆在基底上，具有以下优点：