[發明專利]一種基于高溫機械力化學的樹脂化石墨烯防腐涂料制備方法

在審

• 申請號: 202010586190.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111777919A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 孟凡帝;欒浩;劉莉;鄭宏鵬;崔宇;王福會
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D7/62;C09D5/08;C09C1/44;C09C3/08;C09C3/10
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 孫奇

本發明公開了一種基于高溫機械力化學的樹脂化石墨烯防腐涂料制備方法，步驟如下：取石墨烯或氧化石墨烯并向所述石墨烯或氧化石墨烯水溶液中加入苯二胺進行改性預處理；加入有機樹脂及溶劑，采用高溫機械力化學方法進行處理，所得溶液經離心、抽濾、烘干后得到樹脂化石墨烯；將樹脂化石墨烯與有機樹脂、稀釋劑、添加劑混合，經機械攪拌后制得A組分；將A組分與B組分固化劑均勻混合即制得所述樹脂化石墨烯防腐涂料。本發明通過高溫機械力化學技術能夠實現石墨烯與有機樹脂的化學反應；該樹脂化石墨烯能均勻分散在有機樹脂中，與成膜物質結合強度高，減少涂層中孔洞缺陷，提高涂層的阻隔性能和機械性能，從而獲得較好的防腐能力。

技術領域

本發明涉及有機防腐涂料領域，具體涉及一種基于高溫機械力化學的樹脂化石墨烯防腐涂料制備方法。

背景技術

石墨烯因其高比表面積、優異的抗滲透性、良好的熱穩定性等性能成為防腐涂料中屏蔽型填料的新選擇，引起了防腐領域研究者的廣泛關注。然而，較高的表面能導致石墨烯填料極易團聚且與油性有機涂層相容性差，石墨烯防腐涂料往往達不到預期的使用效果和防護能力。

目前，針對石墨烯和氧化石墨烯的改性研究大多采用化學接枝方法，通過某種“橋接劑”將石墨烯與有機物質以共價鍵或非共價鍵方式連接起來，以改善石墨烯的分散及其與有機涂層相容性的問題，操作復雜往往難以用于實際生產。因此開發一種合成簡單、可獲得良好分散性與相容性、有望大量生產的改性石墨烯防腐涂料具有很強的實際意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用高溫機械力化學樹脂化氧化石墨烯以制備防腐涂層的方法，通過高溫機械力化學技術不僅實現了石墨烯良好的分散性，同時在有機涂層中與樹脂具有優異的相容性和結合強度，從而獲得具有良好阻隔性能和機械性能的防腐涂料。

本發明的技術方案是：

一種基于高溫機械力化學的樹脂化石墨烯防腐涂料制備方法，其特征在于，所述方法的具體步驟如下：

(1)取石墨烯或氧化石墨烯并向所述石墨烯或氧化石墨烯水溶液中加入苯二胺進行改性預處理；

(2)取步驟(1)中預處理后的石墨烯或氧化石墨烯并加入有機樹脂及溶劑，采用高溫機械力化學方法進行處理，所得溶液經離心、抽濾、烘干后得到樹脂化石墨烯；

(3)將步驟(2)中樹脂化石墨烯與有機樹脂、稀釋劑、添加劑混合，經機械攪拌后制得A組分；

(4)將A組分與B組分固化劑均勻混合即制得所述樹脂化石墨烯防腐涂料。

步驟(1)中，所述苯二胺可以是其三種同分異構體—臨苯二胺、間苯二胺、對苯二胺中的一種或幾種。

所述一種基于高溫機械力化學的改性石墨烯防腐涂料制備方法，其優選方案為步驟(1)中，所述改性預處理為將混合物在80-95℃條件下機械攪拌3-7小時，取出后進行離心、抽濾得到預處理石墨烯。

所述一種基于高溫機械力化學的改性石墨烯防腐涂料制備方法，其優選方案為步驟(2)中，所述有機樹脂為但不限于環氧樹脂、蓖麻油、丙烯酸樹脂或醇酸樹脂中的一種。有機樹脂與石墨烯的質量比范圍為1-100：1。

所述一種基于高溫機械力化學的改性石墨烯防腐涂料制備方法，其優選方案為步驟(2)中，所述高溫機械力化學方法為將混合物在30-200℃反應溫度、反應時間為1-10小時、球磨轉速為200rpm-800rpm條件下進行反應的高能機械球磨。

所述一種基于高溫機械力化學的改性石墨烯防腐涂料制備方法，其優選方案為步驟(2)中，所述溶劑包括但不局限于二甲苯、正丁醇、甲苯中的一種或幾種。

所述一種基于高溫機械力化學的改性石墨烯防腐涂料制備方法，其優選方案為步驟(3)中，所述樹脂化石墨烯與有機樹脂、稀釋劑質量比例為0.001-0.05:1:0.1-0.5。