本发明专利技术是有关于一种高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料及其制备方法，该防蚀涂料其是一特定的高分子与石墨烯的复合材料，该特定的高分子是由(A)苯胺寡聚体以及(B)胺反应性单体混合(C)改质石墨烯后进行聚合所构成，其是选自下列群组的一种聚合物：环氧化合物、聚亚酰胺、聚酰胺、聚氨基甲酸乙酯(polyurethane)及聚乳酸，其中(C)改质石墨烯均匀分散存在于该特定的高分子结构中但未参与聚合反应，该高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料具有电活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种防蚀涂料及其制备方法，特别是关于一种高分子与石墨烯混掺的 电活性复合防蚀涂料及其制备方法。
技术介绍
腐蚀（Corrosion)可被定义为金属，水泥或陶瓷等材料受到外在环境的化学氧化 或无机酸碱溶融侵蚀后，导致材料机械强度退化且成分剥落损失的效应。各种材料的腐蚀 常见于日常生活中，腐蚀所造成的经济损失甚巨，特别是钢铁氧化腐蚀，估计在美国每年有 八十亿美金以上的损失。 引起金属腐蚀的反应条件是发生系统内电子转移的氧化还原反应，因此金属腐蚀 的反应速率例如会受环境温度、空气中氧气量、水分湿气、电解质浓度等的影响，材料所处 的环境，时常满足腐蚀反应所需的条件。特别是自然界中大部分金属材料的腐蚀是属于电 化学侵蚀，因为金属具有自由电子因此能够在金属结构内建立电化学电池电位差所致。一 般金属在含有水气与空气的共存环境下都会被缓慢氧化腐蚀；将其放置在酸，碱或盐类等 化学药剂水溶液中，更会加快腐蚀速率；甚至单纯的液态金属接触空气也会产生氧化腐蚀 的现象。大部分金属是以形成各种类型的化合物盐类状态存于自然界中，如金属氧化物、硫 化物、碳酸盐或硅酸盐等。在这些化合物状态下金属的内能比在纯金属状态下低，因此金属 会经由自然发生的化学反应来形成稳定态化合物（即反应自由能AG < 0)。例如：自然界 中常可以看到呈现褐色的氧化铁而非金属铁，这是由于氧化铁的内能比金属铁低，因此室 温下铁会产生借由腐蚀自然氧化成含水氧化铁的倾向。 近年来常利用高分子材料作为防蚀材料，高分子材料可以有效的隔绝环境所引发 的腐蚀因子及改善基材本身的物理性质，其防蚀机制为利用高分子材料本身做为阻隔层， 以抵抗水气或氧气所引发的腐蚀现象，及高分子材料与基材进行表面的反应来强化基材本 身的抗腐蚀能力来达到防蚀的目的。 电活性高分子由于具有氧化还原特性，近来广泛被利用来防腐蚀材料，例如 US6150032揭露防腐蚀用电活性高分子涂料，使用两股以上的包含导电性高分子及含有离 子性官能基的共聚物的复合材料，以减轻刮伤及提供传递电子及离子的阻抗，达到阻水气 及氧气的效果。 然而，在例如电子产品等的多数应用上，要求更进一步提高材料的防腐蚀能力。因 此，仍需一具有更高的水气及氧气阻隔效果的复合材料。
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景，为了符合产业上的要求，本专利技术提供一种高分子与石墨烯 混掺的电活性复合防蚀涂料及其制备方法，利用电活性与石墨烯的复合特性，更进一步提 高复合材料的防腐蚀的能力。 本专利技术的目的之一，是在于提供一种高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂 料，借由利用特定高分子的结构中含有苯胺构造单元以及特定的基团，除提供传递电子及 离子的阻抗外，与石墨烯作用，更进一步提高阻隔水气及氧气的效果。再者，由于石墨烯本 身具有高视径比（high aspect ratio ;长度/厚度之比）的特性，可延长气体在材料中的渗 透路径，减缓金属表面的锈蚀速率，因此可进一步提高材料的防蚀能力。 本专利技术的另一目的，是在于提供一种高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料 的制备方法，借由3步骤形成，除使特定高分子的结构中含有苯胺构造单元以及特定的基 团，又可使石墨烯均匀地存在于特定高分子的结构中，更进一步提高复合材料的防腐蚀的 能力。 本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提 出的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其是一特定的高分子与石墨烯的复合材 料，该特定的高分子是由（A)苯胺寡聚体以及（B)胺反应性单体混合（C)改质石墨烯后进 行聚合所构成，其是选自下列群组的一种聚合物：环氧化合物、聚亚酰胺、聚酰胺、聚氨基甲 酸乙酯及聚乳酸，其中（C)改质石墨烯均匀分散存在于该特定的高分子结构中但未参与聚 合反应，该高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料具有电活性。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其中（A)苯胺寡聚 物为分子内具有3~8个重复单元所构成的寡聚物。 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其中（A)苯胺寡聚 物为胺基封端苯胺三聚物，具有下述一般式（I)的构造， 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其中（B)胺反应性 单体为选自下列群组的一种单体：具有以下结构式的4, 4' -(4, 4' -异亚丙基二苯氧基）双 (邻苯二甲酸酐）（4,4，_(4,4，-isopropylidene-diphenoxy) bis (phthalic anhydride); BSAA)： 具有以下结构式的环氧乙烧（2, 2' -(((propane-2, 2_diylbis(4, 1-phenlene)) bis (oxy)bis(methylene)) bis(oxira ne))： 具有以下结构式的二羧酸： 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其中（C)改质石墨 烯为含有羧基、羟基或胺基的石墨烯。 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其中电活性高分子 与石墨烯之间，借由电活性高分子中的氧基团与该改质石墨烯的羧基、羟基或胺基而结合。 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其中高分子与石墨 烯混掺的电活性复合防蚀涂料为100重量％时，（C)改质石墨烯为0. 1~1. 0重量％。 本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的 高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料的制备方法，包括依序进行以下步骤： (1)进行（A)苯胺寡聚体以及（B)胺反应性单体的预反应，得到一高分子前驱物 (AB)； (2)加入（C)改质石墨烯于该前驱物（AB)中混合均匀，得到一混合溶液；以及 (3)进行该混合溶液的聚合反应，得到该高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀 涂料。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料的制备方法，其中高 分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料为100重量％时，（C)改质石墨烯为0. 1~1. 0重 量％。 较佳的，前述的高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料的制备方法，其中（B) 胺反应性单体为选自下列群组的一种单体： 具有以下结构式的4, 4' _(4, 4' -异亚丙基二苯氧基）双（邻苯二甲酸酐）（4, ν? α, 4' -isopropylidene-diphenoxy) bis (phthalic anhydride) ；BSAA)： 具有以下结构式的环氧乙烧（2, 2' -当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料，其特征在于其是一特定的高分子与石墨烯的复合材料，该特定的高分子是由(A)苯胺寡聚体以及(B)胺反应性单体混合(C)改质石墨烯后进行聚合所构成，其是选自下列群组的一种聚合物：环氧化合物、聚亚酰胺、聚酰胺、聚氨基甲酸乙酯及聚乳酸，其中(C)改质石墨烯均匀分散存在于该特定的高分子结构中但未参与聚合反应，该高分子与石墨烯混掺的电活性复合防蚀涂料具有电活性。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶瑞铭，张光钦，徐健华，纪威甫，
申请(专利权)人：中原大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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