[发明专利]一种生物质基碳纳米片/环氧复合涂层的制备方法和应用

说明书

一种生物质基碳纳米片/环氧复合涂层的制备方法和应用，它涉及一种环氧涂层的制备方法和应用。本发明的目的是要解决使用现有环氧涂层对各种管道和船舶等表面进行防腐，环氧涂层表面存在大量孔洞的缺陷，涂层的物理隔离性能差，抗腐蚀级别低的问题。方法：一、生物质粉的预处理；二、制备生物质基的纳米碳片；三、制备生物质基碳纳米片/环氧复合涂层。一种生物质基碳纳米片/环氧复合涂层用于提高石油管道和船舶的抗腐蚀能力。本发明方法具有操作简单，腐蚀速度快，效果好，边界清晰，成本低等优点，主要用于提高石油管道和船舶防腐涂料的抗腐蚀性能。本发明可获得一种生物质基碳纳米片/环氧复合涂层。

技术领域

本发明涉及一种环氧涂层的制备方法和应用。

背景技术

金属腐蚀是一个严重的全球性问题，它对国民经济造成了直接的损失，亟待开发出新型高效的金属防护技术手段。在众多的材料防腐策略中，简单、有效、性价比高的方法就是通过防腐涂料来进行防护。为了改善传统防腐涂料存在的孔洞和缺陷，提高涂料的防腐性能，以聚合物树脂为原料的各种防腐涂料应运而生。

使用现有环氧涂层对各种管道和船舶等表面进行防腐，环氧涂层表面存在大量孔洞的缺陷，涂层的物理隔离性能差，抗腐蚀级别低，所以对环氧涂层进行改性对防腐具有重要意义，以提高各种管道和船舶等表面的抗腐蚀能力。

发明内容

本发明的目的是要解决使用现有环氧涂层对各种管道和船舶等表面进行防腐，环氧涂层表面存在大量孔洞的缺陷，涂层的物理隔离性能差，抗腐蚀级别低的问题，而提供一种生物质基碳纳米片/环氧复合涂层的制备方法和应用。

一种生物质基碳纳米片/环氧复合涂层的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、生物质粉的预处理：

①、首先对小麦秸秆进行清洗，然后烘干至恒重，使用粉碎机粉碎，再进行筛分，得到粒径为75μm的小麦秸秆粉；

②、将粒径为75μm的小麦秸秆粉、去离子水、过氧化氢溶液和醋酸放入反应釜中，搅拌均匀，再将反应釜密封；将密封的反应釜从室温升温至80℃～200℃，再在80℃～200℃下保温2h～24h，冷却至室温，得到反应后的小麦秸秆粉；

步骤一②中所述的去离子水、过氧化氢溶液、醋酸和粒径为75μm的小麦秸秆粉的质量比为(20～50):(5～20):(1～10):1；

③、首先使用蒸馏水将反应后的小麦秸秆粉洗涤至中性，然后分散在蒸馏水中，加入探头式超声波分散仪中进行超声分散，再使用真空抽滤装置进行抽滤，最后冷冻干燥，得到预处理后的小麦秸秆粉；

二、制备生物质基的纳米碳片：

①、将预处理后的小麦秸秆粉、尿素、Na₂CO₃和NaCl混合，再搅拌，得到混合物；

步骤二①中所述的小麦秸秆粉、尿素、Na₂CO₃和NaCl的质量比为1:(0.1～1):(1～5):(1～5)；

②、将混合物放入氧化铝瓷舟中，再置于管式炉中，向管式炉中持续通入氮气，去除管式炉中的空气，再在氮气的流速为100mL/min～200mL/min下将管式炉以3℃/min～5℃/min的升温速率从室温升温至200℃～1600℃，再在200℃～1600℃下保持30min～180min，冷却至室温，得到反应产物；

③、将反应产物浸入到盐酸中清洗，得到盐酸清洗后的反应产物；使用蒸馏水对盐酸清洗后的反应产物清洗至中性，再抽滤、干燥，得到生物质基的纳米碳片；

三、制备生物质基碳纳米片/环氧复合涂层：