[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

本發明涉及石化、電力、環保等領域重腐蝕環境中防護材料的研制技術，具體為一種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，解決現有重防腐涂層技術中存在的耐酸性及耐熱性較差等問題。該涂層由甲、乙兩組分構成，甲組分包括表面改性氧化石墨烯納米片、乙烷?1,1?雙(4?苯基氰酸酯)、雙酚S二縮水甘油醚、聚烷基芳基有機硅樹脂、填料等，乙組分為酚醛胺，兩個組分充分混合后，經過真空條件下梯度加熱固化制備成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。本發明氧化石墨烯改性耐熱耐蝕型復合涂層具有耐強腐蝕及耐熱等特性，可應用于工業領域中較高溫度與重腐蝕的生產設備防護等領域。

技術領域

本發明涉及石化、電力、環保等領域重腐蝕環境中防護材料的研制技術，具體為一種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。

背景技術

近些年石油鉆采、煉制、化工、核電、火電、環保等行業的高溫酸液/汽、高溫鹽水、高溫腐蝕性水質等腐蝕日趨嚴重，所使用的防腐材料易腐蝕破壞，對生產設備的安全運行造成極大危害。常規的環氧、有機硅、酚醛涂料等在這類重腐蝕環境中使用較短的時間即發生降解破壞，逐漸失去與金屬的粘結力，導致涂層防護失效。

發明內容

本發明目的是提供一種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，解決現有技術中存在的較高溫度腐蝕和輻射環境中有效防護的問題。

本發明的技術方案：

一種氧化石墨烯納米片改性嗪環結構耐溫耐蝕惰性涂層，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)。

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，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。

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，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。

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，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。

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，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；