[發(fā)明專利]含石墨烯的重防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111184564.1
• 申請(qǐng)日: 2021-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN115960510A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫賽;董文芊;張絲雨;鄧潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D5/08;C09D7/63
• 代理公司: 北京至臻永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11568
• 代理人: 張寶香;彭曉玲

本發(fā)明公開了一種含石墨烯的重防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用。所述含石墨烯的重防腐涂料包括A組分和B組分，其中，A組分包括石墨烯和環(huán)氧樹脂，B組分為固化組分，所述石墨烯的性質(zhì)如下：拉曼光譜中具有D峰和G峰，Isubgt;D/subgt;/Isubgt;G/subgt;在0.10以下。本發(fā)明含石墨烯的重防腐涂料具有耐酸/堿性能好、耐硫化氫腐蝕強(qiáng)、耐鹽霧/濕熱性能強(qiáng)、附著力高等的特點(diǎn)，可應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)、船舶、海上平臺(tái)、海上風(fēng)力裝置中作為重防腐涂料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防腐領(lǐng)域，具體涉及一種含石墨烯的重防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

重防腐涂料作為一種能在苛刻腐蝕環(huán)境下為金屬基材提供長(zhǎng)效保護(hù)的涂層，被廣泛應(yīng)用在與海水、高含硫原油、酸/堿液體等腐蝕介質(zhì)接觸的工程設(shè)備及設(shè)施中。中國(guó)作為基建大國(guó)，每年由于金屬腐蝕造成的損失高達(dá)上萬(wàn)億元。因此，重防腐涂料的研制和開發(fā)是非常必要的。

石墨烯憑借良好的屏蔽性能，能有效阻隔腐蝕介質(zhì)向金屬基材的擴(kuò)散，是傳統(tǒng)含鋅重防腐涂料的升級(jí)替代品，在鋅資源短缺的大背景下，各國(guó)涂料研究者紛紛投入到石墨烯涂料的研發(fā)。CN103897556B公開了一種含鋅石墨烯防腐涂料，通過添加少量的石墨烯(2％以下)與少量鋅粉(30％以下)，利用二者的協(xié)同作用提升涂料的綜合性能，但該產(chǎn)品的附著力、耐鹽霧性能和抗紫外光老化性能還有待提升，且該產(chǎn)品含有鋅，不適用于化學(xué)腐蝕環(huán)境。

因此，開發(fā)耐酸/堿腐蝕、耐硫化氫腐蝕、耐鹽霧/濕熱性能強(qiáng)、附著力高(≥10MPa)、不含鋅的防腐涂料屬于該領(lǐng)域的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中重防腐涂料耐酸/堿性能差、不耐硫化氫腐蝕、耐鹽霧/濕熱性能差、附著力低、鋅添加量大等問題，本發(fā)明提供了一種含石墨烯的重防腐涂料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明含石墨烯的重防腐涂料具有耐酸/堿性能好、耐硫化氫腐蝕強(qiáng)、耐鹽霧/濕熱性能強(qiáng)、附著力高等的特點(diǎn)。

本發(fā)明第一方面提供了一種含石墨烯的重防腐涂料，其中，所述含石墨烯的重防腐涂料包括A組分和B組分，其中，A組分包括石墨烯和環(huán)氧樹脂，B組分為固化組分，所述石墨烯的性質(zhì)如下：拉曼光譜中具有D峰和G峰，I_D/I_G在0.10以下。

上述技術(shù)方案中，以石墨烯的質(zhì)量為基準(zhǔn)，碳含量≥99.50％，優(yōu)選99.80％-99.95％，氧含量為300ppm以下。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯的粒徑為15-35μm。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯呈三維籠狀結(jié)構(gòu)，是石墨烯片的堆積體。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯為花瓣?duì)钍┢亩逊e體。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯片的中值粒徑為5-15μm，優(yōu)選為8-15μm。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯片為1-10層，厚度為0.5-3.0nm。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯的拉曼光譜中，I_D/I_G可以為0.01-0.10，進(jìn)一步可以為0.03-0.10，例如但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10等等。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯的電導(dǎo)率為500-5000S/cm，優(yōu)選為1500-4000S/cm，進(jìn)一步優(yōu)選為2000-3500S/cm，例如但不限于2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000等等。

上述技術(shù)方案中，所述石墨烯的比表面積50-300m²/g，優(yōu)選為100-250m²/g。