[发明专利]氨基化GO/环糊精改性水性环氧树脂防腐涂料

说明书

本发明公开了一种氨基化GO/环糊精改性水性环氧树脂防腐涂料，涉及一种涂料，包括先用聚乙烯亚胺(PEI)改性氧化石墨烯(GO)，然后将环糊精(β‑CD)接枝到GO表面，制成石墨烯基容器，在此基础上，将缓蚀剂2‑巯基苯并噻唑(MBT)装载到容器中，将包覆MBT缓蚀剂的石墨烯基容器(PGCd‑MBT)嵌入到水性环氧树脂(EP)基体中，合成了一种新型防腐涂料。本发明的水性环氧树脂防腐涂料结合环糊精的包覆性质和氧化石墨烯纳米片的抗渗性质，所制备的PGCd‑MBT复合涂层同时具有自愈性和抗渗性双重功能，可实现可长效防腐的水性环氧树脂涂料，且具有合成工艺简单，原料易得，反应条件易于控制、稳定性好等特点。可广泛应用于工业，建筑等各防腐领域。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种氨基化GO/环糊精改性水性环氧树脂防腐涂料。

背景技术

腐蚀给国家造成严重的经济负担，并且已经造成严重的社会安全和环境危害。在各种缓蚀措施中，其中有机防护涂层是应用最广泛的，当涂层状态良好时，对腐蚀离子和水分具有较优异的阻隔作用，传统的防护涂层只能对基体起到被动保护作用，然而，在运输或使用的过程中，由于环境和机械的破坏，涂层的阻隔性能会受到严重的影响。如果没有及时有效的修复，这些损伤会加速腐蚀的速率，最终导致涂层过早的失效，目前，大多数损伤的涂层需要人工修复或更换，这是非常昂贵和繁琐的。在自然有机体的自动恢复特性的启发下，最近自修复涂层受到越来越多的关注，当涂层受到外界刺激，如光、热、pH等变化时，缓蚀剂被释放来修复损伤。

有效的防腐涂层应该同时具备被动式阻挡层和主动防护性，近年来，GO由于其好的力学性能和极高的抗渗性，在开发高性能防护涂层方面具有巨大的潜力，相关文献指出，均匀分布的石墨烯或氧化石墨烯薄膜能够显著的提高聚合物涂层的耐蚀性。环糊精(简称CD)具有“内疏水、外亲水”的特性，且对环境无污染，受到研究者的关注，对于环糊精的研究主要有三种类型，分别为α-、β-和γ-环糊精，由于α-CD分子空腔较小和γ-CD生产成本高，使得β-CD被广泛研究。由于其疏水的内腔和亲水的外腔，及锥形空心内腔，将其用来封装客体分子。

我们制备一种新型的氨基化GO/环糊精(PGCd)，首先用聚乙烯亚胺(PEI)改性氧化石墨烯(GO)，然后将环糊精(β-CD)接枝到GO表面，制成石墨烯基容器，在此基础上，将缓蚀剂2-巯基苯并噻唑(MBT)装载到容器中，将包覆MBT缓蚀剂的石墨烯基容器(PGCd-MBT)嵌入到水性环氧树脂(EP)基体中，合成了一种新型防腐涂料。均匀分散的氧化石墨烯纳米片很大程度上阻挡了腐蚀性离子的渗透和金属表面缓蚀剂MBT的释放使得所制备的涂层具有良好的防腐性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种氨基化GO/环糊精改性水性环氧树脂防腐涂料，可以持久稳定地应用在钢铁防腐领域。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种氨基化GO/环糊精改性水性环氧树脂防腐涂料，所述防腐涂料的制备方法包括以下步骤：

步骤1、制备氧化石墨烯；

步骤2、氨基化GO/环糊精(PGCd)；

步骤3、制备浓度为1mg/ml PGCd的分散液，称量0.5g 2-巯基苯并噻唑(MBT)溶解在10mL丙酮中，将两种溶液混合，反应5h。用纯水以5000r/min，离心清洗悬浮液。并在50℃，-0.1MPa真空干燥箱干燥24h。获得PGCd-MBT粉末；其中，PGCd和MBT的质量比为1:5。