[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶水帶銹施工的石墨烯基防腐涂層材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710617182.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107384112B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉猛;張曉辰;李少香;范金福;薛守偉;曲文娟;李光俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島科技大學(xué);青島宣威涂層材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09D161/14
• 分類(lèi)號(hào): C09D161/14;C09D163/00;C09D183/04;C09D7/61;C09D5/08
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶水帶銹施工的石墨烯基防腐涂層材料及其制備方法，包括甲組份和乙組份，所述甲組份由以下原料組成：超低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料、水性磷酸螯合物、硫酸鋇、滑石粉、金剛砂、硅氧烷樹(shù)脂、有機(jī)硅消泡劑；所述乙組份由以下原料組成：腰果殼油改性酚醛胺樹(shù)脂。其制備方法為：將甲組份和乙組份的所有組分分別攪拌均勻；將制得的甲組份和乙組份按照重量比7?10：1均勻混合，即得該產(chǎn)品。本發(fā)明的特點(diǎn)是：提供了一種能帶水、帶銹、帶污涂裝海洋中鋼結(jié)構(gòu)的防腐涂層材料及其制備方法，并且在涂層材料中采用了納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料，增加了防腐性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防腐涂層材料，具體涉及一種帶水帶銹施工的石墨烯基防腐涂層材料及其制備方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上每年因腐蝕而造成的損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的2％-4％，比因火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)和地震等自然災(zāi)害所造成的損失總和還要大，因此世界各沿海國(guó)家都高度重視海洋腐蝕與防護(hù)研究工作。我國(guó)是海洋大國(guó)，擁有18000多公里的海岸線，目前在海洋油氣田開(kāi)發(fā)、港口建設(shè)、跨海大橋、海底隧道、船舶工程和深海勘探等領(lǐng)域已建和在建大量的各種鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)施，一旦發(fā)生災(zāi)害性腐蝕，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重破壞和巨大經(jīng)濟(jì)損失。

石墨烯本身具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)等性能，而且自身的片層結(jié)構(gòu)具有超強(qiáng)的屏蔽性，可阻擋腐蝕介質(zhì)進(jìn)入涂層，將其應(yīng)用到防腐涂料中，既可以改善涂層的性能，如柔韌性、硬度、抗沖擊性能等，又可以增強(qiáng)其耐蝕性。但是石墨烯本身的高化學(xué)穩(wěn)定性和疏水性，使得它很難分散和功能化。而氧化石墨烯(GO)是一種在表面和邊緣上由羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)組成的單分子碳層的物質(zhì)，充足的含氧基團(tuán)不僅使GO和有機(jī)聚合物很好的相容性，而且使它更易功能化。然而，由于GO內(nèi)在的范德華力相互作用，展現(xiàn)出密排堆疊結(jié)構(gòu)，引起在環(huán)氧樹(shù)脂中分布不均和難于剝離的問(wèn)題。因此，用無(wú)機(jī)納米材料修飾石墨烯薄片可將納米顆粒負(fù)載到GO表面利用其位阻作用，防止氧化石墨烯片層間的團(tuán)聚，使其易于分散到高固含體系中。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有涂層材料施工前需要將施工面的鐵銹、污垢進(jìn)行清理，才可進(jìn)行施工，且涂層要涂覆2次，涂層厚度在1.6mm以上才能使涂層耐鹽霧時(shí)間達(dá)到4000h。本發(fā)明提供一種能帶水、帶銹、帶污涂裝鋼結(jié)構(gòu)的石墨烯基防腐涂層材料及其制備方法。該涂層材料施工方便、使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)減輕涂層厚度、節(jié)省原材料、顯著增強(qiáng)防腐性能。

一種帶水帶銹施工的石墨烯基防腐涂層材料，包括甲組份和乙組份，所述的甲組份由下述重量份的各組分制備而成：

超低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂45-55份、有機(jī)硅樹(shù)脂5-10份、納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料0.5-2份、水性磷酸鹽螯合物5-10份、硫酸鋇5-10份、滑石粉5-10份、金剛砂5-10份、硅氧烷樹(shù)脂1-1.5份、有機(jī)硅消泡劑0.1-0.5份；

所述乙組份為：腰果殼油改性酚醛胺樹(shù)脂100份。

所述的帶水帶銹施工的石墨烯基防腐涂層材料，其制備方法包括下列步驟：

(1)按照甲組份的各組分的重量份，稱(chēng)取各物質(zhì)，甲組份中的所有組份用大功率高速分散機(jī)在1500-2500轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，分散1-2小時(shí)后包裝入庫(kù)；

(2)將制得的甲組份和乙組份按照重量比為7-10:1均勻混合，即得該產(chǎn)品。

所述的納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)以天然鱗片石墨為原料，利用改進(jìn)Hummers法制備氧化石墨烯；

(2)將納米顆粒分散到體積分?jǐn)?shù)為2％的含氨基硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，超聲2h，水浴90℃下滴加去離子水，反應(yīng)10h，得到的產(chǎn)物用無(wú)水乙醇和去離子水分別洗滌三次，冷凍干燥后得到功能化納米顆粒；