一种可在水相稳定分散的功能防腐填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可在水相稳定分散的功能防腐填料及其制备方法和应用，其由噻唑接枝氧化石墨烯、羧基化苯胺三聚体、NaOH和去离子水以18

【技术实现步骤摘要】
一种可在水相稳定分散的功能防腐填料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于水性防腐材料
，具体涉及一种可在水相稳定分散的功能防腐填料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]有机树脂因其优异的机械性能，较高的致密性和一定的抗酸碱能力而被广泛应用于金属防腐领域。传统的防腐涂料主要由油性树脂作为基体树脂，在制备和施工过程中会产生许多挥发性有机物质(VOCs)，不仅会对自然环境造成污染，还会严重危害人类身体健康。
[0003]近些年来，随着国家环保政策的出台以及人们的环保意识的不断加强，使用水性涂料代替传统的油性涂料的呼声也越来越高。水性涂料是以水为溶剂或者分散介质的一种涂料，相较于传统的油性涂料，水性涂料在制备和施工过程中几乎不涉及有机溶剂的使用，十分的绿色环保。然而，水性涂料在应用到防腐领域时，防腐性能往往无法达到同类型的油性涂料效果。通过添加一些功能防腐助剂往往能很好的改善这一问题，常用的功能防腐助剂主要包括一些二维材料，缓蚀剂，导电聚合物等物质。
[0004]石墨烯作为一种二维材料具有十分优异的物理屏蔽性能，是作为功能防腐助剂的最佳选择。然而石墨烯材料在水性树脂中的分散性问题却限制了其使用。如何对石墨烯改性从而实现在水性树脂中的稳定分散成为了迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于克服现有技术缺陷，提供一种可在水相稳定分散的功能防腐填料。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述可在水相稳定分散的功能防腐填料的制备方法。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供上述可在水相稳定分散的功能防腐填料的应用。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种可在水相稳定分散的功能防腐填料，由噻唑接枝氧化石墨烯、羧基化苯胺三聚体、NaOH和去离子水以18
‑
22∶8
‑
12∶2
‑
4∶95
‑
105的质量比组成，其中，
[0010]噻唑接枝氧化石墨烯由氧化石墨烯，2
‑
氨基噻唑，二环己基碳二亚胺、1
‑
羟基苯并三唑和DMF反应制成；
[0011]羧基化苯胺三聚体由苯胺三聚体、丁二酸酐和四氢呋喃反应制成。
[0012]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述氧化石墨烯，2
‑
氨基噻唑，二环己基碳二亚胺和1
‑
羟基苯并三唑的质量比为8
‑
12∶8
‑
12∶15
‑
17∶15
‑
17。
[0013]进一步优选的，所述氧化石墨烯，2
‑
氨基噻唑，二环己基碳二亚胺和1
‑
羟基苯并三唑的质量比为10∶10∶16∶16。
[0014]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述苯胺三聚体和丁二酸酐的摩尔比为1∶2.1
‑
2.3。
[0015]进一步优选的，所述苯胺三聚体和丁二酸酐的摩尔比为1∶2.2。
[0016]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述噻唑接枝氧化石墨烯、羧基化苯胺三聚体、NaOH和去离子水以20∶10∶3∶100。
[0017]上述功能防腐填料的制备方法，包括如下步骤：
[0018](1)将氧化石墨烯、2
‑
氨基噻唑、二环己基碳二亚胺、1
‑
羟基苯并三唑和DMF混合后，超声分散1h，接着室温下搅拌反应24h，经离心洗涤后，得到所述噻唑接枝氧化石墨烯；
[0019](2)将苯胺三聚体、丁二酸酐和四氢呋喃混合后，于45℃反应4h，利用石油醚进行沉淀过滤，得到所述羧基化苯胺三聚体；
[0020](3)将所述噻唑接枝氧化石墨烯、所述羧基化苯胺三聚体、NaOH和去离子水混合后，于室温下超声处理1h，即得所述功能防腐填料。
[0021]上述功能防腐填料在制备水性防腐有机树脂涂料组合物中的应用。
[0022]一种水性防腐有机树脂涂料组合物，含有水性有机树脂材料和上述功能防腐填料。
[0023]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述水性有机树脂材料包括水性环氧树脂、单组分水性聚氨酯和水性聚酯树脂。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]1、本专利技术的功能防腐填料具有良好的水分散性，能在绝大多数水性树脂中稳定分散，应用前景十分广泛。
[0026]2、本专利技术的功能防腐填料可长时间存放而不发生沉降，并且以水为分散剂，可根据不同情况调节浆料中的石墨烯含量，整个过程绿色环保无污染，使用时只需根据添加量按照比例称取树脂和浆料即可，高效便捷。
[0027]3、本专利技术的功能防腐填料兼具石墨烯的屏蔽效果和缓蚀剂的缓蚀能力，石墨烯效果如图5所示，石墨烯作为二维薄层材料，可以平铺在基体表面而形成一层物理保护层，能够防止腐蚀介质渗透，减缓腐蚀，用其制备的防腐涂层相较于纯的树脂涂层而言，防腐性能得到大大提升，服役寿命更长防腐蚀效果。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1中噻唑接枝前(GO)后(GO
‑
TZ)以及苯胺三聚体(AT)和羧基化苯胺三聚体(CAT)的红外光谱图。
[0029]图2为本专利技术实施例1中苯胺三聚体(AT)和羧基化苯胺三聚体(CAT)的1H核磁(NMR)谱图。
[0030]图3为本专利技术实施例2制得的GO
‑
TZ
‑
CAT在水中的分散性结果图，其中，GO(a，a1)；GO
‑
TZ(b，b1)；GO
‑
TZ
‑
CAT(c，c1)分散液超声后静置0h和48h后的光学照片(改性石墨烯复合材料在水性环氧树脂中发挥出优异性能的关键在于在水中良好的分散性，因此分别对改性前后的石墨烯复合材料的水分散性进行探究。分别取少量的GO、GO
‑
TZ和GO
‑
TZ
‑
CAT经超声后分散在去离子水中，经过48h的静置，观察其是否出现沉淀。由于GO
‑
TZ和GO
‑
TZ
‑
CAT颜色较深，为了更好地进行观察，通过分散液透光程度来判断其分散性。)。
[0031]图4为本专利技术实施例3中由功能防腐填料(GO
‑
TZ
‑
CAT)制备的水性环氧涂层的防腐效果图。
[0032]图5为石墨烯的屏蔽效果和缓蚀剂的缓蚀能力电化学图。
具体实施方式
[0033]以下通过具体实施方式结合附图对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0034]实施例1制备噻唑接枝氧化石墨烯和羧基化苯胺三聚体
[0035]本实施例的配方如下：
[0036][0037](1)将0.1g氧化石墨烯分散于10mL DMF中，室温下超声2h后加入0.1g的NaOH，室温搅拌1h，加入NaOH是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可在水相稳定分散的功能防腐填料，其特征在于：由噻唑接枝氧化石墨烯、羧基化苯胺三聚体、NaOH和去离子水以18
‑
22∶8
‑
12∶2
‑
4∶95
‑
105的质量比组成，其中，噻唑接枝氧化石墨烯由氧化石墨烯，2
‑
氨基噻唑，二环己基碳二亚胺、1
‑
羟基苯并三唑和DMF反应制成；羧基化苯胺三聚体由苯胺三聚体、丁二酸酐和四氢呋喃反应制成。2.如权利要求1所述的功能防腐填料，其特征在于：所述氧化石墨烯，2
‑
氨基噻唑，二环己基碳二亚胺和1
‑
羟基苯并三唑的质量比为8
‑
12∶8
‑
12∶15
‑
17∶15
‑
17。3.如权利要求2所述的功能防腐填料，其特征在于：所述氧化石墨烯，2
‑
氨基噻唑，二环己基碳二亚胺和1
‑
羟基苯并三唑的质量比为10∶10∶16∶16。4.如权利要求1所述的功能防腐填料，其特征在于：所述苯胺三聚体和丁二酸酐的摩尔比为1∶2.1
‑
2....

【专利技术属性】
技术研发人员：许一婷，包冰涛，祝奥奇，何健敏，戴李宗，陈国荣，刘新瑜，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：