[发明专利]一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜，包括氧化石墨烯和聚二甲基硅氧烷，氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5～30％，耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜表面加工有间隔排列的若干凸包或凹坑结构。本发明还公开了该薄膜的制备方法，包括将氧化石墨烯与聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀；将混合物置于真空干燥箱内静置0.5小时以上，然后注入聚二甲基硅氧烷质量1～8倍的有机溶剂进行稀释搅拌获得前驱体液；前驱体液旋涂于基底表面后进行真空干燥，并利用激光加工凸包或凹坑结构。本发明可塑性、柔韧性、稳定性好，在基底表面实现防腐、自清洁功能，同时该耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜可在损伤后灼烧自愈，本发明制备方法过程简单，适合批量生产。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯复合材料及其制备方法，特别是涉及一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜及其制备方法。

背景技术

镁合金密度低、比强度高、可加工性好、易于回收，作为产品的外壳具有巨大的潜力，然而镁合金面对的最大问题是在室外环境中其耐蚀性较差。在镁合金表面制备防腐涂层是提高其耐腐蚀性能的有效方法，然而传统的涂层材料与基底的结合不够紧密，容易损坏脱落，并且难以通过后续加工构建理想的多级粗糙结构，制备功能表面，因此通常只具备防腐功能，应用范围较窄。而如果要产生如疏水性等功能时，往往只能选择在涂料中增加疏水性添加剂来达到，生产过程复杂导致生产成本增加。另外传统的涂层材料不具备自愈能力，局部损坏后只能进行修复，甚至需要整体更换，影响使用，也导致成本较高。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜，解决现有防腐涂层难以实现自清洁效果，缺少自愈能力的问题。本发明还提供一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜的制备方法。

本发明技术方案如下：一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜，包括氧化石墨烯和聚二甲基硅氧烷，所述氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5～30％，所述耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜表面加工有间隔排列的若干凸包结构。

优选的，所述凸包的直径为100～800μm，所述凸包的高度为20～800μm，所述凸包的间距为150～800μm。

一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜，包括氧化石墨烯和聚二甲基硅氧烷，所述氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5～30％，所述耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜表面加工有均匀间隔排列的若干凹坑结构。

优选的，所述凹坑的直径为100～800μm，所述凹坑的深度为20～800μm，所述凹坑的间距为150～800μm。

优选的，所述氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为5～10％。

一种耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、混合搅拌：将氧化石墨烯与聚二甲基硅氧烷搅拌混合均匀，所述氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5～30％；

S2、稀释搅拌：将步骤S1得到的混合物静置0.5小时以上，然后注入聚二甲基硅氧烷质量1～8倍的有机溶剂进行稀释，搅拌后获得前驱体液；

S3、真空除气固化：将前驱体液以旋涂方式镀膜于基底上，镀膜次数为1～10次，然后进行真空干燥固化；

S4、采用激光加工在真空干燥固化的薄膜表面制备均匀间隔排列的若干凸包或凹坑结构，对制备好的耐腐蚀自清洁石墨烯涂层薄膜进行超声清洗。

优选的，所述氧化石墨烯占聚二甲基硅氧烷的质量比为5～10％。

优选的，所述有机溶剂为甲苯、苯、二甲苯、氯仿和二氯甲烷中的一种。

优选的，所述步骤S3真空除气固化时，温度为50～220摄氏度，时间为0.5小时以上。

本发明技术方案与现有技术相比，可实现以下有益效果：