一种磁化石墨烯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种磁化石墨烯涂料及其制备方法。该涂料由主剂（A组分）和固化剂（B组分）两部分组成，其中，A组分主要由（质量百分比）环氧树脂0

【技术实现步骤摘要】
一种磁化石墨烯涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于防腐涂层领域，特别适用于高温（300℃以下）设备防腐。

技术介绍

[0002]传统环氧树脂涂料具备耐酸、碱性好、附着力优良，特别是金属表面附着力强的优点；同时环氧树脂具有较好的热稳定性，电绝缘性以及优良的施工性，常用于电力、化工、冶炼、矿业等行业的工艺设备中，但环氧树脂耐候性差，易粉化，同时在长时间的高温、高湿环境中，极易产生涂层开裂、剥落等问题，尤其是设备中含有硫、氯、氟单体或化合物前提下，这些气体对涂层具备极强的渗透性，不仅对涂层造成破坏，而且设备很容易被腐蚀。
[0003]石墨烯作为极具应用潜力的二维碳材料，其极大的比表面积、优异的化学稳定性，在涂料中能同时耐酸耐碱、抵抗H2S、氯离子、二氧化硫、三氧化硫、氯化氢、高温水汽等介质渗透，防止冷凝水点腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀、电位腐蚀等。但目前参杂石墨烯的涂料存在诸多问题，集中体现在以下几个方面：1、石墨烯材料容易团聚，在涂料中，尤其是涂料粘度较大时，很难分散均匀，造成涂料性能不及预期；2、防腐涂层厚度在100
µ
m以内，石墨烯材料在涂料中多为发散性分散，难以形成多层阻隔屏障，很难对腐蚀气体形成有效的屏蔽，对腐蚀气、液体产生的隔离效果有限；3、石墨烯涂料为达到预期效果，需要在涂料中加入大量的石墨烯材料，造成涂料成本偏高。
[0004]本专利技术在传统防腐涂料中加入磁化片状石墨烯材料，涂层中石墨烯之间可以有序排列，不仅分散更加均匀，而且可以得到交替排列组成的多层阻隔屏障，在涂层内部空间形成二维多层结构状态，对烟气进行多道阻隔；而且有机
‑
无机杂化涂层可以承受更高的烟气温度，提高材料的高温稳定性，在长期使用过程中会延缓附着力下降过程而大幅提高涂层使用寿命。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术难题，本专利技术采用以下技术方案：一种磁化石墨烯涂料及其制备方法，该涂料分由主剂（A组分）和固化剂（B组分）两部分组成，其中，A组分主要由（质量百分比）环氧树脂0
‑
20%，硅酸盐溶液0
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30%，钛白粉0
‑
20%，膨胀珍珠岩粉0
‑
30%，微珠0
‑
30%，磁化石墨烯0
‑
10%，改性膨润土1
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5%，溶剂10
‑
30%、分散剂0
‑
0.5%组成；B组分由（质量百分比）环氧树脂5
‑
10%，烷基胺类固化剂50
‑
80%，溶剂5
‑
30%组成。
[0006]进一步得所述的磁化石墨烯为自制，制备过程包含以下过程：取石墨烯微片浸泡在1
‑
1.2:1稀释的硝酸溶液中，用分散机快速分散6h进行刻蚀活化，然后将石墨烯微片冲洗取出，在4%六偏磷酸钠溶液中加入氧化镍、氧化钴和石墨烯微片，其中三者质量比例为2
‑
3：2
‑
4：1，在超声震荡与机械搅拌共同作用下形成浆料，将所得浆料倒入反应釜中，在200℃的
环境下反应6小时，反应结束后取出，在50℃的真空干燥箱中烘干得镍钴改性石墨烯；然后将改性石墨烯平铺在磁化板上，通电磁化得到磁化石墨烯。
[0007]进一步的所述的环氧树脂牌号为E
‑
44或E
‑
51中的一种，树脂粘度在15000
‑
23000mPa.s之间；进一步的所述的石墨烯为氧化石墨烯，其片层平均厚度＜5nm，层数＜3层；进一步的所述的硅酸盐溶液为硅酸钠或硅酸锂的一种；进一步的所述的膨胀珍珠岩粉的粒度为200
‑
400目；进一步的所述的微珠为玻璃微珠、粉煤灰微珠或陶瓷微珠的一种或多种；进一步的所述的膨润土为季铵盐改性膨润土，粒度为800
‑
1200目；进一步的所述的溶剂为异辛醇和正丁醇中的一种或两种。
[0008]进一步的所述的烷基胺类固化剂为双十烷基甲基叔胺，十六/十八烷基叔胺，十八/十六烷基叔胺，双十八烷基叔胺中的一种。
[0009]利用本专利技术技术制备的耐高温防腐蚀涂料可以获得以下有益效果：1、涂层体系由环氧树脂和硅溶胶组成，为有机
‑
无机杂化涂层体系，无机涂层提供涂层主体，耐温抗腐蚀，有机涂层提供结合力，整体最高可以耐温至300℃，并且涂层收缩率小，不易开裂；2、通过磁化石墨烯可以在涂层内部形成多重片状结构，可有效的抵御高温烟气中有机气体向涂层内部的渗透，防止烟气在涂层内部聚集而腐蚀涂层，可以极大的提高涂层寿命；3、涂层中的微珠成分可以阻隔热量的传导，降低涂层内部的温度，避免结合面长时间温度过高失效从而产生涂层开裂、剥落的问题。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0011]实施例1一种磁化石墨烯涂料及其制备方法，该涂料分由主剂（A组分）和固化剂（B组分）两部分组成，其中，A组分主要由（质量百分比）E
‑
51环氧树脂20%，硅酸钠溶液30%，钛白粉20%，膨胀珍珠岩粉30%，玻璃微珠0
‑
30%，磁化石墨烯10%，改性膨润土5%，正丁醇30%、分散剂0.5%组成；B组分由（质量百分比）E
‑
51环氧树脂5%，双十烷基甲基叔胺80%，正丁醇30%组成；其中磁化石墨烯为自制，制备过程包含以下过程：取石墨烯微片浸泡在1:1稀释的硝酸溶液中，用分散机快速分散6h进行刻蚀活化，然后将石墨烯微片冲洗取出，在4%六偏磷酸钠溶液中加入氧化镍、氧化钴和石墨烯微片，其中三者质量比例为2：2：1，在超声震荡与机械搅拌共同作用下形成浆料，将所得浆料倒入反应釜中，在200℃的环境下反应6小时，反应结束后取出，在50℃的真空干燥箱中烘干得镍钴改性石墨烯；然后将改性石墨烯平铺在磁化板上，通电磁化得到磁化石墨烯。
[0012]实施例2
一种磁化石墨烯涂料及其制备方法，该涂料分由主剂（A组分）和固化剂（B组分）两部分组成，其中，A组分主要由（质量百分比）E
‑
44环氧树脂10%，硅酸钠溶液20%，钛白粉10%，膨胀珍珠岩粉20%，玻璃微珠20%，磁化石墨烯5%，改性膨润土3%，异辛醇30%、分散剂0.3%组成；B组分由（质量百分比）E
‑
44环氧树脂5%，双十烷基甲基叔胺70%，异辛醇20%组成；其中磁化石墨烯为自制，制备过程包含以下过程：取石墨烯微片浸泡在1.1:1稀释的硝酸溶液中，用分散机快速分散6h进行刻蚀活化，然后将石墨烯微片冲洗取出，在4%六偏磷酸钠溶液中加入氧化镍、氧化钴和石墨烯微片，其中三者质量比例为2：2：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁化石墨烯涂料，其特征在于，由主剂（A组分）和固化剂（B组分）两部分组成，其中，A组分主要由（质量百分比）环氧树脂0
‑
20%，硅酸盐溶液0
‑
30%，钛白粉0
‑
20%，膨胀珍珠岩粉0
‑
30%，微珠0
‑
30%，磁化石墨烯0
‑
10%，改性膨润土1
‑
5%，溶剂10
‑
30%、分散剂0
‑
0.5%组成；B组分由（质量百分比）环氧树脂5
‑
10%，烷基胺类固化剂50
‑
80%，溶剂5
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30%组成。2.根据权利要求1所述一种磁化石墨烯涂料，其特征在于：所述的磁化石墨烯包含以下制备过程，取石墨烯微片浸泡在1
‑
1.2:1稀释的硝酸溶液中，用分散机快速分散6h进行刻蚀活化，然后将石墨烯微片冲洗取出，在4%六偏磷酸钠溶液中加入氧化镍、氧化钴和石墨烯微片，其中三者质量比例为2
‑
3：2
‑
4：1，在超声震荡与机械搅拌共同作用下形成浆料，将所得浆料倒入反应釜中，在200...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维旺，陆洪彬，唐伟，
申请(专利权)人：江苏科辉环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：