[發(fā)明專利]一種長壽命石墨烯耐腐蝕涂料的生產(chǎn)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010396046.5
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN111534219A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶傳凱;呂紅波
• 申請（專利權(quán)）人: 山東領(lǐng)軍科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C09D183/04
• 分類號(hào): C09D183/04;C09D7/62;C09D5/08
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種長壽命石墨烯耐腐蝕涂料的生產(chǎn)工藝，采用氫氟酸刻蝕β?C₃N₄陶瓷顆粒，再應(yīng)用化學(xué)氣相生長方法在β?C₃N₄陶瓷顆粒上原位生長石墨烯，得到β?C₃N₄/石墨烯耐腐蝕填料，再將耐腐蝕填料與溶劑、樹脂單體、引發(fā)劑、涂料基料混合，制備耐腐蝕涂料。本發(fā)明采用化學(xué)刻蝕的方法，在β?C₃N₄陶瓷顆粒上制造缺陷，增強(qiáng)石墨烯在β?C₃N₄陶瓷顆粒表面的生長效果；本發(fā)明采用化學(xué)氣相生長的方法，提高了石墨烯在β?C₃N₄陶瓷顆粒表面生長的均勻性；本發(fā)明對(duì)β?C₃N₄/石墨烯進(jìn)行化學(xué)包覆，提高β?C₃N₄/石墨烯的分散性，防止β?C₃N₄/石墨烯在涂料中發(fā)生團(tuán)聚，延長涂料的耐腐蝕能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨烯材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種長壽命石墨烯耐腐蝕涂料的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

石墨烯材料作為一種新型的二維納米材料，自從被發(fā)現(xiàn)以來，人們發(fā)現(xiàn)了石墨烯越來越多的優(yōu)異性能，比如高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性、高傳感靈敏度等。石墨烯是由一層碳原子組成的二維納米材料，是目前已知的最薄的二維材料，其厚度僅為0.335nm，只有一層碳原子厚度的石墨烯可以通過氧化附著含氧官能團(tuán)，具有超強(qiáng)的耐腐蝕能力。

石墨烯作為二維納米材料，在涂料中易發(fā)生團(tuán)聚，影響其耐腐蝕性能的發(fā)揮，縮短了石墨烯作為抗腐蝕劑的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決石墨烯易團(tuán)聚問題所采用的技術(shù)方案是：一種長壽命石墨烯耐腐蝕涂料的生產(chǎn)工藝，采用氫氟酸刻蝕β-C₃N₄陶瓷顆粒，再應(yīng)用化學(xué)氣相生長方法在β-C₃N₄陶瓷顆粒上原位生長石墨烯，得到β-C₃N₄/石墨烯耐腐蝕填料，再將耐腐蝕填料與溶劑、樹脂單體、引發(fā)劑、涂料基料混合，制備耐腐蝕涂料，包括如下步驟：

(1)將質(zhì)量濃度為5～10％的氫氟酸溶液和β-C₃N₄陶瓷顆粒按照質(zhì)量比3:1均勻混合于具有聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，常溫?cái)嚢?0～60min，取出β-C₃N₄陶瓷顆粒，去離子水徹底清洗，烘干，得到β-C₃N₄陶瓷顆粒載體；

(2)將β-C₃N₄陶瓷顆粒載體平鋪于石英片表面，并在β-C₃N₄陶瓷顆粒載體表面覆蓋一層石墨粉，將石英片置于管式爐中央，在氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚饬飨录訜嶂?00～1100℃，保溫30～60min；然后停止氧氣通入，在氮?dú)鈿饬飨卤?～10min；然后停止氮?dú)馔ㄈ耄ㄈ爰淄闅怏w，在甲烷氣流下停止保溫，自然冷卻至室溫，得到β-C₃N₄/石墨烯耐腐蝕填料；

(3)按照質(zhì)量份數(shù)比例，將10～20份β-C₃N₄/石墨烯耐腐蝕填料分散于40～50份溶劑中，加入20～40份樹脂單體，高速攪拌，令樹脂單體包覆于β-C₃N₄/石墨烯耐腐蝕填料表面；

(4)加入3～5份引發(fā)劑，高速攪拌，令樹脂單體在β-C₃N₄/石墨烯耐腐蝕填料表面發(fā)生聚合反應(yīng)；

(5)加入300～500份涂料基料，高速攪拌，均勻混合，制得石墨烯耐腐蝕涂料。