一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，采用氢氟酸刻蚀β‑C

【技术实现步骤摘要】
一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺
本专利技术涉及石墨烯材料
，尤其是一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺。
技术介绍
石墨烯材料作为一种新型的二维纳米材料，自从被发现以来，人们发现了石墨烯越来越多的优异性能，比如高强度、高导电性、高传感灵敏度等。石墨烯是由一层碳原子组成的二维纳米材料，是目前已知的最薄的二维材料，其厚度仅为0.335nm，只有一层碳原子厚度的石墨烯可以通过氧化附着含氧官能团，具有超强的耐腐蚀能力。石墨烯作为二维纳米材料，在涂料中易发生团聚，影响其耐腐蚀性能的发挥，缩短了石墨烯作为抗腐蚀剂的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术解决石墨烯易团聚问题所采用的技术方案是：一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，采用氢氟酸刻蚀β-C3N4陶瓷颗粒，再应用化学气相生长方法在β-C3N4陶瓷颗粒上原位生长石墨烯，得到β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料，再将耐腐蚀填料与溶剂、树脂单体、引发剂、涂料基料混合，制备耐腐蚀涂料，包括如下步骤：(1)将质量浓度为5～10％的氢氟酸溶液和β-C3N4陶瓷颗粒按照质量比3:1均匀混合于具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，常温搅拌30～60min，取出β-C3N4陶瓷颗粒，去离子水彻底清洗，烘干，得到β-C3N4陶瓷颗粒载体；(2)将β-C3N4陶瓷颗粒载体平铺于石英片表面，并在β-C3N4陶瓷颗粒载体表面覆盖一层石墨粉，将石英片置于管式炉中央，在氮气和氧气的混合气流下加热至700～1100℃，保温30～60min；然后停止氧气通入，在氮气气流下保温5～10min；然后停止氮气通入，通入甲烷气体，在甲烷气流下停止保温，自然冷却至室温，得到β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料；(3)按照质量份数比例，将10～20份β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料分散于40～50份溶剂中，加入20～40份树脂单体，高速搅拌，令树脂单体包覆于β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料表面；(4)加入3～5份引发剂，高速搅拌，令树脂单体在β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料表面发生聚合反应；(5)加入300～500份涂料基料，高速搅拌，均匀混合，制得石墨烯耐腐蚀涂料。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述β-C3N4陶瓷颗粒的粒径为0.5～5μm。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述溶剂为去离子水、二甲苯、乙醇、丙酮中的一种。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述树脂单体为酚醛树脂单体、丙烯酸树脂单体、丙二醇树脂单体中的一种。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述引发剂偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁中的一种。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述涂料基料为有机硅树脂、环氧乙烯酸酯、环氧树脂、丁醚化氨基树脂中的一种。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述步骤(2)中β-C3N4陶瓷颗粒载体的平铺厚度为3～5mm，所述石墨粉的粒径为10～20μm，所述石墨粉的覆盖厚度为3～5mm。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述步骤(4)中引发剂以滴加的方式加入，滴加时间间隔为15～30s。上述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，所述步骤(4)中引发剂的加入温度为60～80℃。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术采用化学刻蚀的方法，在β-C3N4陶瓷颗粒上制造缺陷，增强石墨烯在β-C3N4陶瓷颗粒表面的生长效果；2.本专利技术采用化学气相生长的方法，提高了石墨烯在β-C3N4陶瓷颗粒表面生长的均匀性；3.本专利技术对β-C3N4/石墨烯进行化学包覆，提高β-C3N4/石墨烯的分散性，防止β-C3N4/石墨烯在涂料中发生团聚，延长涂料的耐腐蚀能力。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面对本专利技术做进一步的说明，显而易见地，下面所描述的仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，根据这些实施例获得其他的实施例，都属于本专利技术的保护范围。一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，采用氢氟酸刻蚀β-C3N4陶瓷颗粒，再应用化学气相生长方法在β-C3N4陶瓷颗粒上原位生长石墨烯，得到β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料，再将耐腐蚀填料与溶剂、树脂单体、引发剂、涂料基料混合，制备耐腐蚀涂料，包括如下步骤：(1)将质量浓度为5％的氢氟酸溶液和β-C3N4陶瓷颗粒按照质量比3:1均匀混合于具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，常温搅拌60min，取出β-C3N4陶瓷颗粒，去离子水彻底清洗，烘干，得到β-C3N4陶瓷颗粒载体；(2)将β-C3N4陶瓷颗粒载体平铺于石英片表面，并在β-C3N4陶瓷颗粒载体表面覆盖一层石墨粉，将石英片置于管式炉中央，在氮气和氧气的混合气流下加热至900℃，保温45min；然后停止氧气通入，在氮气气流下保温10min；然后停止氮气通入，通入甲烷气体，在甲烷气流下停止保温，自然冷却至室温，得到β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料；(3)按照质量份数比例，将15份β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料分散于45份溶剂中，加入30份树脂单体，高速搅拌，令树脂单体包覆于β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料表面；(4)加入5份引发剂，高速搅拌，令树脂单体在β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料表面发生聚合反应；(5)加入500份涂料基料，高速搅拌，均匀混合，制得石墨烯耐腐蚀涂料。详细的，所述β-C3N4陶瓷颗粒的粒径为3.0μm，所述溶剂为二甲苯，所述树脂单体为酚醛树脂单体，所述引发剂偶氮二异丁腈，所述涂料基料为有机硅树脂。此外，所述步骤(2)中β-C3N4陶瓷颗粒载体的平铺厚度为3mm，所述石墨粉的粒径为10μm，所述石墨粉的覆盖厚度为3mm。所述步骤(4)中引发剂以滴加的方式加入，滴加时间间隔为30s，引发剂的加入温度为70℃。以上实施例仅为本专利技术的示例性实施例，不用于限制本专利技术，本专利技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本专利技术的实质和保护范围内，对本专利技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于，采用氢氟酸刻蚀β-C

【技术特征摘要】
1.一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂料的生产工艺，其特征在于，采用氢氟酸刻蚀β-C3N4陶瓷颗粒，再应用化学气相生长方法在β-C3N4陶瓷颗粒上原位生长石墨烯，得到β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料，再将耐腐蚀填料与溶剂、树脂单体、引发剂、涂料基料混合，制备耐腐蚀涂料，包括如下步骤：
(1)将质量浓度为5～10％的氢氟酸溶液和β-C3N4陶瓷颗粒按照质量比3:1均匀混合于具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，常温搅拌30～60min，取出β-C3N4陶瓷颗粒，去离子水彻底清洗，烘干，得到β-C3N4陶瓷颗粒载体；
(2)将β-C3N4陶瓷颗粒载体平铺于石英片表面，并在β-C3N4陶瓷颗粒载体表面覆盖一层石墨粉，将石英片置于管式炉中央，在氮气和氧气的混合气流下加热至700～1100℃，保温30～60min；然后停止氧气通入，在氮气气流下保温5～10min；然后停止氮气通入，通入甲烷气体，在甲烷气流下停止保温，自然冷却至室温，得到β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料；
(3)按照质量份数比例，将10～20份β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料分散于40～50份溶剂中，加入20～40份树脂单体，高速搅拌，令树脂单体包覆于β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料表面；
(4)加入3～5份引发剂，高速搅拌，令树脂单体在β-C3N4/石墨烯耐腐蚀填料表面发生聚合反应；
(5)加入300～500份涂料基料，高速搅拌，均匀混合，制得石墨烯耐腐蚀涂料。


2.根据权利要求1所述的一种长寿命石墨烯耐腐蚀涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂传凯，吕红波，
申请(专利权)人：山东领军科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37