[发明专利]海洋装备用石墨烯基涂层的制备方法及其应用

摘要

本发明提供一种石墨烯基涂层的制备方法，先配制至少包含11wt％～20wt％正硅酸乙酯、0.01wt％～2wt％石墨烯衍生物、0.1wt％～10wt％铈盐、0.01wt％～1wt％表面活性剂、水及乙醇的涂料；再将涂料以喷涂、浸涂、刷涂中的至少一种方法在基体材料表面制备涂层；进一步将基体材料表面的涂层在100～400℃温度下进行干燥。本发明的石墨烯基涂层具有优良的防腐蚀性、防污性、环保等特性，且工艺可控，可应用于潜艇船舶、深海钻探、海上监测、岛礁码头等海洋装备的表面涂层。

主权项

一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：(A)向反应器中依次加入500mL 浓硫酸、10g硝酸钠、60g高锰酸钾和10g石墨，室温搅拌，将80℃热水匀速滴加至反应器中，待放热完全后，加入双氧水至再无气泡生成，结束反应；以250rpm转速球磨法剥离5h，离心洗涤至溶液呈中性，得到氧化石墨烯分散液， 所制备的氧化石墨烯的粒径分布D10～D90为1μm～10μm，中值厚度为1nm；(B)将正硅酸乙酯加入到100g无水乙醇中，搅拌1h，为溶液A；将100g乙醇与200g去离子水混合并用盐酸调节pH为3，为溶液B；边搅拌边将溶液B缓慢滴加入溶液A中，滴加完成后再继续搅拌1h， 其中正硅酸乙酯的含量为11wt％；(C)将氧化石墨烯分散液、硝酸铈、十二烷基磺酸钠加入到二氧化硅溶胶中，搅拌1h，并放置24h，制成石墨烯基涂料， 石墨烯基涂料中氧化石墨烯的含量为0.5wt％，硝酸铈的含量为3wt％，十二烷基磺酸钠的含量为0.2wt％；(D)将铝合金表面处理后，以1cm/min的速率垂直浸入石墨烯涂料中，保持5min，以1cm/min的速率石墨烯基涂料中提起，室温晾干10mim，在100℃下干燥30min，在铝合金表面制备石墨烯基涂层。