[发明专利]一种氧化石墨烯电镀液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种氧化石墨烯电镀液及其制备方法和应用。所述氧化石墨烯电镀液包括氧化石墨烯、表面活性剂、稳定剂和导电剂的组合。所述制备方法如下：将氧化石墨烯、表面活性剂、稳定剂和导电剂混合分散，得到所述氧化石墨烯电镀液。本发明提供的氧化石墨烯电镀液的制备方法简单，工艺条件温和，对环境友好，无污染，适于工业化生产。同时，由本发明提供的氧化石墨烯电镀液制备得到的石墨烯涂层的致密性较好，在金属表面具有较高的附着力，适于用作金属防腐涂层。

技术领域

本发明属于石墨烯技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯电镀液及其制备方法和应用。

背景技术

金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀，而海洋环境是一种复杂的腐蚀环境，在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流等又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。因此，海洋腐蚀是导致海上设备失效的主要原因之一，也是全球金属腐蚀的难题。石墨烯具有单原子层结构及分子不可渗透性，且具有防高温高湿、防盐雾腐蚀、防霉菌等优异性质。石墨烯材料的出现为开发金属的防腐涂层提供了新的思路。

然而，目前现有技术中制备得到的石墨烯涂层的致密性较差，且在金属表面的附着力较小，因此，不适于用作金属防腐涂层，而常被用作纺织物涂层。例如，CN109457499A公开了一种石墨烯涂层面料及其制备工艺。所述制备工艺的步骤包括：将石墨烯粉体与粘合剂均匀混合后，得混合物a，然后将混合物a转移制膜，并涂覆于面料基材，即得石墨烯涂层面料。该方法适用于柔性纺织物表面的涂层制备，对于金属材料表面的粘附力度不足，容易脱落。

CN106283609A公开了一种石墨烯涂层面料的制备工艺。所述制备工艺包括制版、溶液配制、涂覆、烘干定型和熟成5个步骤，最终得到具有高导电、抗静电性能的面料。但该工艺中，导电性能与抗静电性能是通过掺杂重量比为3～5％的铜粉或银粉来提供，不仅成本高，而且金属粉末对于接触面料的皮肤有一定程度的致敏性，安全性能低；另外，该工艺的溶液配制步骤中添加了丙酮或丁酮等挥发性有机溶剂，对人体和环境均不友好。

CN103469555A公开了一种防紫外抗静电石墨烯涂层纺织面料的制备方法。其特点是：将石墨烯溶液震荡分散后加入到水溶性聚氨酯溶液中，混合溶液充分搅拌；将石墨烯遮蔽剂溶液置于浸轧机浸液槽中，织物基布在室温条件下通过二浸二轧工序，将石墨烯遮蔽剂浸轧到织物上；再于高温烘箱中烘干。经该工艺制备的纺织面料虽然具有较优异的防紫外线、抗静电功能，但是该工艺制备过程中需经二浸二轧工序，工艺步骤繁琐，成本较高，效率较低，且不适于用作金属防腐涂层。

因此，如何提供一种具有良好的致密性且在金属表面附着力较大，且防腐性能较好，同时制备方法简单，工艺条件温和，对环境友好，适用于金属防腐的石墨烯涂层，已成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯电镀液及其制备方法和应用。本发明通过氧化石墨烯电镀液的组分设计，解决了氧化石墨烯电镀液的均匀性和稳定性较差的技术问题，且本发明提供的氧化石墨烯电镀液的制备方法简单，工艺条件温和，对环境友好，适于工业化生产。同时，由本发明提供的氧化石墨烯电镀液制备得到的石墨烯涂层的致密性较好，且在金属表面具有较高的附着力，适于用作金属防腐涂层。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种氧化石墨烯电镀液，包括氧化石墨烯、表面活性剂、稳定剂和导电剂的组合。

本发明中，通过特定组分复配而成的氧化石墨烯电镀液具有良好的均一性和稳定性，同时具有较高的电导率，且本发明提供的氧化石墨烯电镀液的制备方法简单，工艺条件温和，对环境友好，适于工业化生产，同时，本发明提供的氧化石墨烯电镀液制备得到的石墨烯涂层具有良好的致密性，在金属表面具有较高的附着力，适于用作金属防腐涂层。