[发明专利]一种氨基功能化石墨烯改性聚脲长效防腐涂层及其制备方法

说明书

本发明提供的氨基功能化石墨烯改性聚脲长效防腐涂层，包括异氰酸酯封端的半预聚体A组分，通过氨基化合物对石墨烯功能化修饰，使之能均匀分散在氨基聚醚混合物得到B组分，B组分进而与端异氰酸酯预聚物A组分反应，氨基功能化改性石墨烯及氧化石墨烯在聚脲基体中分散良好，使功能化石墨烯连接到聚脲基体分子链中，可以保证聚脲涂层对腐蚀介质的低渗透性，使二者界面结合更强，力学性能提高，保证涂层的低渗透性，实现聚脲长效防腐功能。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种氨基功能化石墨烯改性聚脲长效防腐涂层及其制备方法。

背景技术

目前一些常用的金属防腐蚀方法有使用腐蚀抑制剂、电化学阴极保护、表面处理以及涂层等方法。在这些防腐蚀方法中，防腐涂层的使用由于其涂装方便和良好的保护性能而受到重视。聚脲树脂具有较好的附着力，化学耐蚀力，以及在高低温度下的耐久性，因此得到了广泛的应用。石墨烯改性聚脲由于石墨烯难于在树脂基体中分散，造成涂层中的一些微裂纹和孔隙的生成，使得海洋环境中的腐蚀介质能够穿过这些孔隙渗透进入基底，使有机涂层失效，加速海洋环境中金属设备的腐蚀。石墨烯具有大的比表面积和较强的屏蔽效应，将其作为填料加入聚脲涂料中，可以有效阻隔腐蚀介质通过孔隙和裂纹渗透进入涂层。但由于石墨烯在聚脲涂料中的分散性不良，使得聚脲涂层的耐蚀性能不能得到很好的体现。

中国专利CN110117453A一种聚脲复合改性防水涂料及其加工工艺。本发明公开了一种聚脲复合改性防水涂料及其加工工艺，包括A组分、B组分和催化剂，A组分、B组分和催化剂重量比为12:4:1，本发明原料中含有防水剂，能够降低涂料受环境潮气和水分的影响的可能性，能够延长涂料的使用时间，采用改性立德粉能够提高涂料的耐腐蚀和抗老化性能，添加泡沫消除剂，降低泡沫出现的可能性，提高涂料的质量，催化剂能够使得A组分和B组分反应完全，提高涂料的利用率。

中国专利CN107793901A、CN104231703A、CN108237063A CN106784915A、CN106995653A、CN109909131A、CN108047792A CN110183939A报道了石墨烯改性环氧树脂防腐涂料，因为石墨烯未经功能化修饰改性，在涂料中分散性较差，未能达到长效重防腐效果。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种可实现聚脲长效防腐功能的氨基功能化石墨烯改性聚脲长效防腐涂层。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种氨基功能化石墨烯改性聚脲长效防腐涂层的制备方法，包括下述步骤：

于惰性环境中，将聚醚多元醇加热至95℃～100℃，在真空-0.1～-0.5MPa下脱水1～1.5小时，解除真空，降温至40℃以下加入多异氰酸酯，再加热80℃下反应2小时，反应结束后，测定NCO值后出料，过滤包装，制得异氰酸酯封端的半预聚体A组分，所述聚醚多元醇及多异氰酸酯的质量比为100：(66～155)；

按质量比为(55～65)：(20～30)：(10～15)：(2～5)：(0.5～1)：(1～1.5)将氨基聚醚、胺扩链剂、氨基化石墨烯、色浆、润湿分散剂及防沉蜡搅拌研磨过滤，得到B组分。在一些较佳的实施例中，所述的A组分的异氰酸酯预聚物其-NCO含量为14％～17％；所述A组分与B组分的异氰酸酯指数为1.05～1.10。

在一些较佳的实施例中，所述A组分与B组分的异氰酸酯指数为1.05～1.10。

具体地，A组分中-NCO含量为10％～16.5％，固体分≥99％，黏度在25℃时为500～800mPa.s，密度在25℃时为1.08～1.12g/ml。

在一些较佳的实施例中，所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃醚二醇。