[发明专利]一种石墨烯防腐涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯防腐涂料，其特征在于，各原料按重量份配比：树脂30～70份；石墨烯改性碳纤维粉体3～5份；锌粉5～10份；成膜促进剂0.5～3份；消泡剂0.2～2份；助剂0.1～1份；水5～30份。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯防腐涂料，其特征在于：所述树脂为氨基树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的一种或几种。

3.如权利要求2所述的一种石墨烯防腐涂料，其特征在于：所述助剂为氟素表面活性剂FC-4430或FC-4432中的一种。

4.如权利要求3所述的一种石墨烯防腐涂料，其特征在于：所述消泡剂为有机硅氧烷消泡剂、聚醚消泡剂或二甲基硅油消泡剂中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的一种石墨烯防腐涂料，其特征在于：所述成膜促进剂为乙二醇醚类、乙二醇醚酯类或酯醇中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的一种石墨烯防腐涂料，其特征在于：所述石墨烯改性碳纤维粉体粒径为0.5～2mm。

7.如权利要求6所述的一种石墨烯防腐涂料，其特征在于：所述锌粉粒径为2～7μm。

8.一种权利要求1-7所述的石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备氧化石墨烯粉体：采用Hummer法制备氧化石墨烯固体，并将氧化石墨烯固体研磨并过筛，得粒径50～300nm的氧化石墨烯粉体；

S2：制备石墨烯改性碳纤维粉体：将步骤S1中氧化石墨烯粉体与N,N-二甲基甲酰胺混合，超声30min至悬浮均匀，加入聚丙烯腈，90℃冷凝回流，得纤维浆液，氧化石墨烯粉体与N,N-二甲基甲酰胺的重量比为1∶2～4；采用内径为1～2mm纺丝针将纤维浆液抽入到50cm³的注射器中，采用静电纺丝装置制备聚丙烯腈纤维，静电纺丝装置的供电电压为15～18KV，针尖到收集器的距离为20cm，注射泵的速度为3～5mL/h，收集器转速为600～700rpm，得石墨烯改性碳纤维；将石墨烯改性碳纤维在80～100℃热风干燥2h；在N₂保护下，将石墨烯改性碳纤维以10℃/min升温至700℃，保温1h，将石墨烯改性碳纤维以10℃/min升温至1000～1100℃后处理1h，氮气进料速度为200cm³/h，得石墨烯改性碳纤维；将石墨烯改性碳纤维切削研磨并过筛得粒径为0.5～2mm的石墨烯改性碳纤维粉体。

S3：涂料制备：按照权利要求1所述的重量份配比，将树脂、成膜促进剂、消泡剂、助剂混合，在超声条件下搅拌20min，转速500～800rpm；在超声搅拌条件下，将步骤S2中的石墨烯改性碳纤维粉体缓缓加入上述混合液中，转速1000～1200rpm，超声搅拌30min；在超声搅拌条件下，将市售锌粉粉体缓缓加入混合液中，转速1200～1500rpm，超声搅拌60min，得石墨烯防腐涂料。