[发明专利]一种石墨烯含锌环氧防腐涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯含锌环氧防腐涂料的制备方法，首先制备石墨烯浆料，然后经超声制成石墨烯分散液，再向石墨烯分散液中加入改性物质得到改性石墨烯分散液，再将改性石墨烯分散液加入到环氧富锌底漆A组分中进行离心处理，然后抽取上层清液，向剩余物质中加入环氧富锌底漆B组分经搅拌后制得石墨烯含锌环氧防腐涂料。本发明简化了制备工艺，降低了锌粉含量，提高了防腐效果，制备的涂料环境友好。

技术领域

本发明属于石墨烯防腐涂料技术领域，具体涉及一种石墨烯含锌环氧防腐涂料的制备方法。

背景技术

全世界每年因腐蚀而造成了巨大的经济损失，在众多防腐措施中，防腐涂层是最经济有效的方法之一。目前应用于重防腐领域的防腐涂料多为环氧富锌底漆，实际应用中多使用锌含量为80％以上的环氧富锌底漆。但是锌含量过高会损害使用人员的身体健康，并且对环境也不友好。因此，科研人员也在努力寻找可以在保证防腐性能的同时降低锌含量的方法。

石墨烯是一种二维材料，由于其电子迁移率高、导电能力好、强度大、导热能力好以及具有良好的阻隔能力，特别是石墨烯的导电性可以促进环氧富锌底漆中的锌粉更好的发挥阴极保护作用，这些使得石墨烯改性环氧富锌防腐涂料成为可能。但是石墨烯层间范德华力较大，本身易团聚，这阻碍了石墨烯在防腐涂料中的应用。目前的解决方案主要是将改性后的石墨烯分散在水溶剂之中制成分散液，进而制备防腐涂料。但是，水溶液与环氧树脂不兼容，并且通常需要在涂料制备的过程之中加入石墨烯，使得工艺繁琐，这些进一步限制了石墨烯在防腐涂料中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种石墨烯含锌环氧防腐涂料的制备方法，可以在成品低锌涂料中加入改性石墨烯，大大简化石墨烯防腐涂料的制备工艺，同时在保证防腐性能不变的前提下大幅度降低锌粉含量。

本发明采用以下技术方案：

一种石墨烯含锌环氧防腐涂料的制备方法，首先制备石墨烯浆料，然后经超声制成石墨烯分散液，再向石墨烯分散液中加入改性物质得到改性石墨烯分散液，再将改性石墨烯分散液加入到环氧富锌底漆A组分中得到混合溶液并进行离心处理，然后抽取上层清液，向剩余的环氧富锌底漆A组分和改性石墨烯片中加入环氧富锌底漆B组分经搅拌后制得石墨烯含锌环氧防腐涂料。

具体的，抽取的上层清液占混合溶液体积的50～90％。

进一步的，剩余的环氧富锌底漆A组分：环氧富锌底漆B组分的质量比为(4～10)：1。

具体的，石墨烯分散液的浓度为0.5～5mg/mL。

具体的，控制超声细胞粉碎仪的功率为60～100％，时间15～60分钟，每工作三秒休息两秒或每工作1秒休息四秒至无间歇工作制成粗略分散的石墨烯分散液；将粗略分散的石墨烯分散液超声30～90分钟得细致分散的石墨烯浆料。

进一步的，超声棒的底部直径为6mm。

具体的，改性物质与石墨烯的质量比为(10～20):1。

进一步的，改性物质为聚苯乙烯磺酸钠，分子量为70000。

具体的，改性石墨烯分散液和环氧富锌底漆A组分构成的混合溶液的浓度为0.5～2mg/mL。

具体的，离心处理的速度为500～5000r/min，时间为5～20min。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明石墨烯改性的环氧富锌底漆的制备方法，首先将石墨烯与去离子水混合，超声后加入改性物质，利用非共价键改性对石墨烯进行修饰，得到改性石墨烯分散液。然后将改性石墨烯分散液与环氧富锌底漆A组分成比例混合，搅拌均匀后放入离心机，以适当转速离心一段时间后，抽取上层清液扔掉，在余下的物质中加入环氧富锌底漆B组分，混合搅拌均匀即可。