[发明专利]一种光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层，包括以下重量份数的组分：单官能含氟丙烯酸酯40~70份，氧化石墨烯10~20份，光引发剂1~10份，潜伏性热引发剂1‑10份，多元丙烯酸酯单体10~30份。本发明还公开了光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层的制备方法。本发明利用光诱导前线聚合的方式弥补单一聚合方式繁复或者无法完全固化的技术缺陷，利用该方法制备的防腐涂层同时具有优异的超疏水、耐磨、耐腐蚀的特点，制备方式价格低廉，使用范围广泛，可广泛满足输电线塔、船舶、金属器材等的防腐需要，并能达到特种防腐涂层作业的技术要求。

技术领域

本发明涉及一种光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层及其制备方法，属于防腐涂料技术领域。

背景技术

腐蚀是自然界中广泛存在的化学或电化学现象，每年因为金属腐蚀而导致的损失高达数千亿美元。近年来随着我国社会经济的长足发展，汽车、船舶、高压电塔等领域大量使用金属材料，随之带来的腐蚀问题愈发严重，严重影响和制约了钢铁材料的有效使用。传统的防腐涂层材料很难满足生产生活的需求。

超疏水材料作为近年来新型的仿生材料，已在包括自清洁等诸多领域受到广泛的关注。基于超疏水材料自身良好的疏水性能，可以天然隔绝腐蚀液体与金属基材的接触，有效降低腐蚀行为的发生，最大程度延长金属材料的使用时间。但是随着时间的延长或是金属材料所处环境的改变(如环境湿度增加，pH的变化等)仅仅依靠涂层的疏水作用很难继续有效保护金属基材，最终发生腐蚀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的超疏水防腐涂层的不足，提供一种光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层及其制备方法，提出添加氧化石墨烯片层材料的复合超疏水防腐涂层材料，利用光诱导前线聚合的方式弥补单一聚合方式繁复或者无法完全固化的技术缺陷。利用该方法制备的防腐涂层同时具有优异的超疏水、耐磨、耐腐蚀的特点，制备方式价格低廉，使用范围广泛。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层，包括以下重量份数的组分：单官能含氟丙烯酸酯40～70份，氧化石墨烯10～20份，光引发剂1～10份，潜伏性热引发剂1～10份，多元丙烯酸酯单体10～30份。

进一步地，所述单官能含氟丙烯酸酯为丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种的混合物，为该功能性防腐涂层提供有益的表面物理机械性能和较低的表面化学能。

进一步地，所述光引发剂为1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)、184(1-羟基环己基苯基酮)、2959(2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮)中的一种或多种的混合物，根据使用不同的光源设备或者前线聚合产热、引发效率或是涂层材料聚合度提供(配方原则：引发剂含量为总体质量的1％-10％)。

进一步地，所述潜伏热引发剂为BPO(过氧化二苯甲酰)或t-BPO(二特丁酰基过氧化物的中一种或两种的混合物，其作用为通过单一使用或适当比例混合，可以最大限度提高涂层体系的诱导固化效率，提高涂层的综合物化性能。

进一步地，所述多元丙烯酸酯单体为TPGDA(三缩丙二醇二丙烯酸酯)或1、6-己二醇二丙烯酸酯的一种或两种的混合物。

本发明还提供上述的光诱导前线聚合石墨烯超疏水防腐涂层的制备方法，包括：在遮光条件下称取光引发剂并溶于单官能含氟丙烯酸酯中，然后将潜伏热引发剂溶于上述溶液中并加入氧化石墨烯，最后加入多元丙烯酸酯单体，搅拌上述溶液或超声直至完全分散均匀，通过喷涂或者旋涂将上述涂料涂装到基材上，使用紫外引发光源照射，获得防腐涂层材料。

进一步地，所述紫外引发光源为波长290～400nm的高压汞灯或LED紫外灯，根据不同的涂装工艺和使用场景选用。

进一步地，所述搅拌或超声时间为5～60min。

进一步地，所述紫外引发光源照射时间为5～600s。