一锅法合成聚合化石墨烯增强水性聚氨酯耐腐蚀涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一锅法合成聚合化石墨烯增强水性聚氨酯耐腐蚀涂层的制备工艺。主要步骤在于对制备的氧化石墨烯(GO)及其接枝聚合化，然后将成功接枝的氧化石墨烯共混到水性聚氨酯涂料内，利用棒涂或悬涂的方法将复合涂料涂覆在金属表面。其特征在于：(1)以聚合化的氧化石墨烯为增强体，以水性聚氨酯为基体，制备出高耐腐蚀效果的石墨烯复合涂层的耐腐蚀涂料：(2)改性后的氧化石墨烯在水性聚氨酯中具有明显的分散性与良好的相容性；(3)石墨烯复合涂层的耐腐蚀效果较纯水性聚氨酯涂层有大幅度的提高；(4)该聚合化的石墨烯可作为水性涂料的掺杂粒子，通过棒涂或悬涂的方式涂覆到被保护的金属表面。护的金属表面。护的金属表面。

【技术实现步骤摘要】
一锅法合成聚合化石墨烯增强水性聚氨酯耐腐蚀涂层的制备方法


[0001]本专利技术属于石墨烯耐腐蚀涂料制备工艺领域，尤其涉及一种功能化石墨烯材料的改性以及水性聚氨酯耐腐蚀涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业的迅猛发展，金属的消耗越来愈大，其中大部分因为金属腐蚀。因此解决金属腐蚀是非常需要和迫切的，有许多的方法，如提高金属材料内在的耐蚀性能；非金属保护层把有机和无机化合物涂覆在金属表面；涂层技术。金属腐蚀经常发生在金属/电解质溶液界面处，最有效的保护方法包括涂层技术和表面处理。本专利技术重点研究的是接枝聚合化石墨烯增强水性聚氨酯的耐腐蚀性能。石墨烯作为一种二维碳材料具有高的比表面积、高的机械性能，优异的阻隔性能。但是由于石墨烯片层之间具有较强的范德华力，所以在有机涂料中易团聚，不易分散。而且石墨烯与高分子聚合物之间的相容性较差，界面结合力较弱，所以为了提高石墨烯与聚合物的分散相容性和界面结合力，用十二烷基苯磺酸作为一种“桥梁”将聚苯胺与氧化石墨烯上的羟基和羧基形成胺酯键接枝到氧化石墨烯的表面，然后把接枝聚合化的氧化石墨烯结合到水性聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一锅法合成聚合化石墨烯增强水性聚氨酯耐腐蚀涂层的制备工艺，主要步骤在于首先将氧化石墨烯超声分散在去离子水中，之后在一定温度下加入一定量的磷酸磁力搅拌12h后，加入一定量的十二烷基苯磺酸(DBSA)溶液搅拌，之后加入一定量的苯胺(An)和过硫酸铵(APS)，在低温搅拌一定时间洗涤干燥得到接枝聚合化石墨烯粉末。将得到的聚合氧化石墨烯粉末与一定量的水性聚氨酯共混，并进行简单的机械搅拌，之后通过棒涂或悬涂的方法涂覆在被保护的金属钢板表面。涂覆后的涂层常温放置2-4h之后放入烘箱中以一定温度烘干。我们通过共价接枝聚合的方法不仅解决了石墨烯片层间易团聚的问题，还解决了有机聚合物接枝无机纳米粒子在高分子聚合物之间分散性和相容性的问题。电化学工作站测试结果显示，聚合后的耐腐蚀涂层的耐腐蚀效果较纯水性聚氨酯有大幅度的提高。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所采用改进的hummer法制备的氧化石墨烯层数小于2层，片径为3～8μm。聚合化后的石墨烯层数小于4层，片径为1-5μm。3.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿宏章，宁玉杰，景立超，吴磊，朱泽儒，王涛，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：