[發明專利]氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202110556103.6
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113278357A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 王震宇;韓恩厚;常峻瑋;李江波
• 申請（專利權）人: 廣東腐蝕科學與技術創新研究院
• 主分類號: C09D179/04
• 分類號: C09D179/04;C09D163/00;C09D183/04;C09D5/08;C09D7/61;C09D7/62
• 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: 張志偉

1.一種氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層，其特征在于，按重量份數計，包括如下組分和用量：

(1)甲組分

乙烷-1,1-雙(4-苯基氰酸酯)：30.0～50.0份；雙酚S二縮水甘油醚：10.0～25.0份；聚烷基芳基有機硅樹脂：5.0～20.0份；表面改性氧化石墨烯納米片：1.0～3.0份；玻璃鱗片：10.0～15.0份；碳化硅粉：8.0～10.0份；氟硅烷偶聯劑：1.0～2.5份；1,4-環氧丁烷：4.0～5.0份；

(2)乙組分

以酚醛胺作為固化劑，即乙組分；

按重量比計，甲組分：乙組分＝100：(2.0～6.0)。

2.按照權利要求1所述的氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層，其特征在于，氧化石墨烯納米片為≤3層的少層氧化石墨烯納米片，或5～10層的多層氧化石墨烯納米片，氧化石墨烯納米片的表面改性過程如下：采用醋酸將去離子水pH值調整到4～5形成醋酸溶液，配制濃度為2～4wt％的氟硅烷乙醇溶液，取占醋酸溶液1/4～1/3重量的氟硅烷乙醇溶液，將其加入醋酸溶液中，室溫攪拌30～40min；加入氧化石墨烯納米片，在40～60℃下攪拌2～4h；之后進行離心，并用無水乙醇清洗1～3遍，放到真空爐中50～70℃加熱24～36h；用研缽研磨，得到氟硅烷改性的表面改性氧化石墨烯納米片粉體。

3.按照權利要求1所述的氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層，其特征在于，氟硅烷偶聯劑為十七癸基三甲氧基硅烷或γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷。

4.一種權利要求1至3之一所述的氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層的制備方法，其特征在于，取甲組分和乙組分配制成涂料，噴涂于金屬基體表面，經過90～250℃的梯度加熱固化，制得氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層。

5.按照權利要求4所述的氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)按重量份數計，在10～30份1,4-環氧丁烷中加入1.0～3.0份表面改性氧化石墨烯納米片，在70～90℃下加熱攪拌30～50min后，超聲分散20～40min，形成表面改性氧化石墨烯納米片的分散液，并置于密閉的容器中；

(2)按重量份數計，將10.0～20.0份雙酚S二縮水甘油醚、30.0～50.0份乙烷-1,1-雙(4-苯基氰酸酯)、15.0～20.0份聚烷基芳基有機硅樹脂均勻混合后，加入到表面改性氧化石墨烯納米片的分散液中，在80～100℃加熱混合，保持1.0～1.5h后，加入1.0～2.5份氟硅烷偶聯劑，并在75～90℃加熱保持1.0～1.5h，抽真空10～20min，將溫度降低到40～60℃，電磁攪拌2.0～2.5h后超聲分散20～30min；冷卻到室溫后，加入10.0～15.0份玻璃鱗片和8.0～10.0份碳化硅粉，在35～55℃攪拌30～40min，利用高速攪拌機在300～500rpm攪拌分散20～30min；按比例加入酚醛胺均勻混合后，得到氧化石墨烯納米片改性有機硅-環氧-雙(4-苯基氰酸酯)耐熱耐蝕型復合涂料；

(3)將涂料噴涂于金屬基體表面，進行梯度加熱固化處理：90～110℃加熱2～4h→140～160℃加熱1～3h→190～210℃加熱2～3h→230～250℃加熱1～2h，自然冷卻至室溫，制得氧化石墨烯納米片改性有機硅-環氧-雙(4-苯基氰酸酯)耐熱耐蝕型復合涂層。

6.按照權利要求4所述的氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層的制備方法，其特征在于，金屬基體為碳鋼、鋁材或有色金屬。