[發(fā)明專利]含石墨烯的金屬表面處理劑以及耐腐蝕性涂層制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510072348.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN104629603B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李靜;李雅雅;楊真真;崔錦燦;楊俊和;邱漢迅;楊光智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D175/04
• 分類號(hào): C09D175/04;C09D133/00;C09D7/12;C09D5/08;B05D7/16
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種制備耐腐蝕性涂層的方法，其特征在于，包括以下步驟:

步驟一，制備含石墨烯金屬表面處理劑，它包含以下子步驟：

子步驟一，將占固體物質(zhì)組分5％～39.95％的含氨基的硅烷偶聯(lián)劑、含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑的至少一種加去離子水，稀釋成濃度不超過20％的硅烷偶聯(lián)劑分散液，

子步驟二，將子步驟一中所述含氨基的硅烷偶聯(lián)劑、所述含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑的至少一種水分散液加入到占固體物質(zhì)組分60％以上的水性樹脂中進(jìn)行均勻混合形成混合溶液，

子步驟三，通過改進(jìn)Hummers方法將膨脹石墨氧化成氧化石墨，將所述氧化石墨的水溶液通過機(jī)械振動(dòng)，剝離得到氧化石墨烯水分散液，

子步驟四，將子步驟三中占固體物質(zhì)組分0.05％～5％的所述氧化石墨烯水分散液加入所述混合溶液中，然后加入一定量的去離子水，使溶劑占總?cè)芤嘿|(zhì)量分?jǐn)?shù)的60％～90％，均勻混合后得到所述含石墨烯金屬表面處理劑；

步驟二，將子步驟四所述的含石墨烯的金屬表面處理劑涂在金屬基板表面，并在一定的溫度下烘干使子步驟四所述的金屬表面處理劑覆蓋在所述金屬基板上形成涂層，即為耐腐蝕性涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備耐腐蝕性涂層的方法，其特征在于：

其中，所述烘干溫度為100℃～220℃，烘干時(shí)間為20～1800秒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備耐腐蝕性涂層的方法，其特征在于：

其中，所述金屬基板為冷軋板、電鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅鋼板和鋁合金板。

4.一種含石墨烯的金屬表面處理劑，其特征在于，含有以下組分：

水性樹脂，所述水性樹脂中的固體成分占固體總成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥60％，

偶聯(lián)劑，占固體總成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％～39.95％，

石墨烯，占固體總成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05％～5％，

其中，該石墨烯金屬表面處理劑是由權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的制備耐腐蝕性涂層的方法中的步驟一制備得到的。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含石墨烯的金屬表面處理劑，其特征在于：

其中，所述水性樹脂為水性聚氨酯和水性丙烯酸樹脂中至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含石墨烯的金屬表面處理劑，其特征在于：

其中，所述水性聚氨酯中固體成分的質(zhì)量是所述水性丙烯酸樹脂中固體成分質(zhì)量的1～5倍。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含石墨烯的金屬表面處理劑，其特征在于：

其中，所述偶聯(lián)劑為含氨基的硅烷偶聯(lián)劑、含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑中至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含石墨烯的金屬表面處理劑，其特征在于：

其中，所述石墨烯的表面狀態(tài)為氧化石墨烯、原位還原的氧化石墨烯和經(jīng)表面化學(xué)修飾的石墨烯中的任意一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含石墨烯的金屬表面處理劑，其特征在于：

其中，所述氧化石墨烯是通過改進(jìn)的Hummers方法制備氧化石墨，將所述氧化石墨分散在水相介質(zhì)中用磁力攪拌方法剝離得到；

所述經(jīng)表面化學(xué)修飾的石墨烯是通過將所述氧化石墨烯水分散液中加入偶聯(lián)劑、表面活性劑或含氨基的處理劑、還原劑混合得到；

所述原位還原的氧化石墨烯是通過將所述氧化石墨烯水分散液加入所述水性樹脂和偶聯(lián)劑的混合溶液中，然后加入一定量的還原劑，混合均勻得到。