石墨烯或氧化石墨基防腐蚀涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯或氧化石墨基防腐蚀涂料及其制备方法，所述防腐蚀涂料包括防锈剂、防锈漆或合成树脂涂料。具体地，本发明专利技术涉及一种石墨烯或氧化石墨基防锈剂，其中，所述防锈剂包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨；一种石墨烯或氧化石墨基防锈漆，其中，所述防锈漆包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨；以及一种石墨烯基合成树脂涂料，其中，所述合成树脂涂料包含均匀掺杂于其中的石墨烯。本发明专利技术中，只掺杂极少含量的石墨烯或氧化石墨就可制备出高防腐性能的防腐蚀涂料，其生产升本低，灵活可控，可实现规模化生产，广泛应用于建筑、桥梁、琯道、工业设备、冶金、模具、船运、通讯设备、交通工具等金属表面的防腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，所述防腐蚀涂料包括防锈剂、防锈漆或合成树脂涂料。具体地，本专利技术涉及一种石墨烯或氧化石墨基防锈剂，其中，所述防锈剂包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨；一种石墨烯或氧化石墨基防锈漆，其中，所述防锈漆包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨；以及一种石墨烯基合成树脂涂料，其中，所述合成树脂涂料包含均匀掺杂于其中的石墨烯。本专利技术中，只掺杂极少含量的石墨烯或氧化石墨就可制备出高防腐性能的防腐蚀涂料，其生产升本低，灵活可控，可实现规模化生产，广泛应用于建筑、桥梁、琯道、工业设备、冶金、模具、船运、通讯设备、交通工具等金属表面的防腐蚀。【专利说明】
本专利技术属于金属腐蚀与防护
，具体涉及一种新颖的用于金属防腐蚀的高性能。 技术背景 目前，每年全世界约有30%的钢铁锈蚀，10%的钢铁变成无用的铁锈，每年因腐蚀造成的经济损失高达7000亿美元。金属腐蚀对现代工业和国民经济造成了直接的经济损失和资源的大量浪费。金属腐蚀对现代工业造成严重破坏，不仅造成严重的直接损失，而且造成停工、停产的间接损失也是难于估计的，甚至会危及人民的生命和财产安全。 长期以来，人们一直采用各种技术对金属进行保护，常用的方法是在金属表面涂上防腐蚀涂料，其原理是它对酸、盐等腐蚀介质显示化学惰性，且介电常数高，阻止了腐蚀电路的形成，因此阻隔了金属与腐蚀介质的接触。 常用的防腐蚀涂料有防锈剂、防锈漆和合成树脂防涂料等。防锈剂外观呈无色至淡黄色透明状液体，是一种高效的合成渗透剂，具有渗透除锈、松动润滑、抵制腐蚀、保护金属等性能。防锈漆主要是利用化学性质比较稳定的物理防锈颜料来提高涂层的致密度从而起到防锈的作用，这一类有铁红醇酸漆、云母氧化铁防锈漆、石墨防锈漆等。合成树脂防涂料则包括环氧树脂涂料、天然树脂涂料、酚醛树脂涂料、氨基树脂涂料等。这些被广泛用于建筑、桥梁、琯道、工业设备、冶金、模具、船运、通讯设备、交通工具等金属表面的防腐蚀。一般情况下，这些领域的使用环境较为恶劣，金属长期浸泡在酸性溶液(环境)或海水中，防腐蚀涂层的抗渗、保护性能、机械强度和使用寿命受到限制。 因此，现有技术中仍需一种具有高抗渗性、高保护性、高机械强度和延长使用寿命的新颖防腐蚀涂料。
技术实现思路
经过长期的研究，专利技术人发现石墨烯或氧化石墨是碳原子紧密堆积而成的单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，它具有小尺寸效应，可以填充到防腐蚀涂料的孔洞和缺陷中阻止和延缓小分子腐蚀介质进入金属基体，有效地增强防腐蚀膜层的物理隔绝作用。此外，石墨烯或氧化石墨的表面效应使得它和水的接触角很大，对水的浸润性很差，因此具有很好的防水性。另外，石墨烯或氧化石墨还具有很强的机械性能，可以提高防腐蚀涂料的机械强度。 此外，由于石墨烯或氧化石墨添加入有机溶剂中会发生团聚作用，不能均匀、分散地存在于防腐蚀涂料中，并且它的制作工艺复杂，难以实现规模化生产。为此，经过长期的研究，专利技术人成功解决了加入石墨烯或氧化石墨所涉及的技术问题。 基于上述研究发现，本专利技术总体涉及一种，所述防腐蚀涂料包括防锈剂、防锈漆或合成树脂涂料。具体地，本专利技术涉及一种石墨烯或氧化石墨基防锈剂，其中，所述防锈剂包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨；一种石墨烯或氧化石墨基防锈漆，其中，所述防锈漆包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨；以及一种石墨烯基合成树脂涂料，其中，所述合成树脂涂料包含均匀掺杂于其中的石墨烯。本专利技术中，只掺杂极少含量的石墨烯或氧化石墨添加剂就可制备出高防腐性能高质量的防腐蚀涂料，其生产升本低，灵活可控，可实现规模化生产，广泛应用于建筑、桥梁、琯道、工业设备、冶金、模具、船运、通讯设备、交通工具等金属表面的防腐蚀。 因此，本专利技术一方面提供了一种石墨烯或氧化石墨基防锈剂，其中，所述防锈剂包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨。 本专利技术还提供了一种石墨烯或氧化石墨基防锈漆，其中，所述防锈漆包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨。 另一方面，本专利技术提供了一种石墨烯基合成树脂涂料，其中，所述合成树脂涂料包含均匀掺杂于其中的石墨烯。 在本专利技术一个实施方式中，以所述防锈剂或防锈漆或合成树脂涂料的质量为基准，所述石墨烯或氧化石墨的掺杂比为1:1000-4:1000。 又一方面，本专利技术提供所述石墨烯或氧化石墨基防锈剂或防锈漆的制备方法，所述方法包括: (I)提供石墨烯，或提供氧化石墨和有机溶剂，混合形成包含氧化石墨的溶液； (2)将所述石墨烯或包含氧化石墨的溶液掺杂于防锈剂或防锈漆中，进行超声振荡，得到石墨稀或氧化石墨基防镑剂或防镑漆。 在本专利技术中，当所述合成树脂涂料的粘度较低、或者之前已经使用稀释剂进行稀释时，所述石墨烯基合成树脂涂料的制备方法可以类似于本专利技术制备石墨烯或氧化石墨基防锈剂或防锈漆一样进行，即:(I)提供石墨烯；(2)将所述石墨烯掺杂于合成树脂涂料中，进行超声振荡，得到石墨烯基合成树脂涂料(即，“直接掺杂超声振荡法”)。 当所述合成树脂涂料的粘度较高，不适于上述“直接掺杂超声振荡法”时，本专利技术提供一种新颖的制备所述石墨烯基合成树脂涂料的方法，所述方法包括: (I)提供石墨烯和去离子水，混合形成包含石墨烯的溶液； (2)对所述包含石墨烯的溶液进行超声振荡，形成均匀分散的包含石墨烯的溶液； (3)将合成树脂涂料加入均匀分散的包含石墨烯的溶液中，温和均匀搅拌的同时滤出无机溶剂，形成所述石墨烯基合成树脂涂料(即，萃取法)。 在本专利技术制备方法的一个实施方式中，以所述防锈剂、防锈漆或合成树脂涂料的质量为基准，所述石墨烯或氧化石墨的掺杂比为1:1000-4:1000。 在本专利技术一个实施方式中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、N，N-二甲基酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、三氯苯的一种或多种。 在本专利技术一个实施方式中，所述超声振荡进行20分钟-1小时。 在优选的实施方式中，本专利技术所述制备石墨烯基合成树脂涂料的方法还包括: (4)将固化剂加入所述石墨烯基合成树脂涂料中，并搅拌均匀； 其中，合成树脂涂料和固化剂体积比为3:1~5:1。不拘泥于理论，所述合成树脂涂料和固化剂的体积比以使合成树脂涂料风干、满足实际使用为下限值，以成本经济为上限值。 在本专利技术一个实施方式中，所述合成树脂涂料选自环氧树脂类防腐涂料、酚醛防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、含氯橡胶类防腐蚀涂料、乙烯类含氯防腐蚀涂料、丙烯酸树脂防腐蚀涂料、氟树脂防腐蚀涂料、呋喃树脂防腐蚀涂料、有机硅树脂防腐蚀涂料、醇酸树脂防腐蚀涂料、生漆和改性树脂防腐蚀涂料中的一种或多种。 在本专利技术一个实施方式中，所述防锈漆选自铁红醇酸漆、云母氧化铁防锈底漆、铝粉防锈底漆、氧化锌防锈底漆、石墨防锈底漆、红丹防锈底漆、锌黄防锈底漆、有机铬酸盐防锈底漆、磷酸盐防锈底漆、钥酸盐防锈底漆、偏硼酸钡防锈底漆、磷化底漆和富锌涂料中的一种或多种。 具体来说，在本专利技术中，所述高性能石墨烯或氧化石墨基防腐蚀涂料是由石墨烯或氧化石墨以一定质量比掺杂于常见的防腐蚀涂料中组成的，所掺杂的质量比范围为1:1000-4:1000。 在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯或氧化石墨基防锈剂，其特征在于，所述防锈剂包含均匀掺杂于其中的石墨烯或氧化石墨。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周忠福，沈璐，俞健舒，王清露，
申请(专利权)人：重庆领先新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85