一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用，包括以下步骤：S1.以氮化硼纳米片及氧化石墨烯为原料，进行水热反应，得到还原氧化石墨烯

【技术实现步骤摘要】
一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及涂层材料
，尤其涉及一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用。

技术介绍

[0002]金属与自然环境作用便会产生腐蚀，腐蚀是无法避免的破坏，无论是经济方面还是能源消耗方面，金属的腐蚀都会造成大量损失。基于这种严峻的情况，减缓以及抑制腐蚀现象刻不容缓。涂层保护是最简单也是最有效的方法，是现在金属防护方面研究的重点方向。
[0003]六方氮化硼(h
‑
BN)是一种新型的防腐蚀材料，具有广阔的应用前景，可以广泛地运用于防腐蚀领域。六方氮化硼结构与石墨类似。具有良好的热稳定性，且耐高温，具有润滑性。六方氮化硼的B原子和N原子以sp2杂化的方式形成高稳定六边形B
‑
N网络层状结构。除此之外，六方氮化硼的化学稳定性、抗氧化性甚至优于石墨烯。
[0004]但是六方氮化硼(h
‑
BN)用于改性防腐涂料时，由于具有疏水性，在水性环氧涂料中极难分散，且对金属表面附着性差，导致防腐效果差、涂层寿命短。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用，该涂层材料的防腐性能好，涂层寿命长。
[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1.以氮化硼纳米片及氧化石墨烯为原料，进行水热反应，得到还原氧化石墨烯<br/>‑
六方氮化硼复合材料；
[0009]S2.以还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料与2,6
‑
二氨基嘌呤为原料，进行氨基缩合反应，得到改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料；
[0010]S3.将改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的水溶液、柠檬酸水溶液、环氧树脂混匀后超声分散，再加入固化剂，搅拌反应，即得环氧复合防腐蚀涂层材料。
[0011]优选的，固化剂为酚醛胺环氧固化剂。
[0012]优选的，改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的水溶液的质量分数为0.1
‑
0.3wt％。若过高或过低均会导致涂层防腐蚀效果下降。
[0013]优选的，柠檬酸水溶液的浓度为0.5
‑
3mol/L。若过高或过低均会导致涂层防腐蚀效果下降。
[0014]优选的，水热反应的温度为160
‑
180℃，反应的时间为10
‑
12h。
[0015]优选的，氮化硼纳米片及氧化石墨烯的质量比为1：1
‑
5。
[0016]优选的，2,6
‑
二氨基嘌呤与还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的质量比为5:7.5
‑
17.5。
[0017]优选的，氨基缩合反应的温度为60
‑
80℃，反应的时间为20
‑
30min。
[0018]第二方面，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料。
[0019]第三方面，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料在金属防护领域中的应用。
[0020]本申请的有益效果如下：本方案以柠檬酸为基、用2，6
‑
二氨基嘌呤改性修饰的还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼作为填充物制备的环氧复合防腐蚀涂层材料，可以提高六方氮化硼在水性环氧树脂中的分散性，改善团聚现象，提高防腐蚀性能，且能提高复合材料对环氧树脂的吸附性；同时加入柠檬酸，利用柠檬酸对金属的螯合性，提高了有机涂层对金属表面的附着性，提高了涂层的寿命。
附图说明
[0021]图1为本方案制备环氧复合防腐蚀涂层材料的工艺流程图；
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]本申请的专利技术构思在于，h
‑
BN用于改性防腐涂料时，由于具有疏水性，在水性环氧涂料中极难分散，为改善六方氮化硼的分散性，可将石墨烯与六方氮化硼复合，石墨烯结构具有多维性，可以有效防止BNNSs团聚；但是石墨烯的防腐蚀性能差，且石墨烯与h
‑
BN直接复合得到的材料与环氧树脂的吸附性差，因此，可将石墨烯进行改性，相较于石墨烯，氧化石墨烯的防腐蚀性能较好且具有一定的含氧基团，能与氨基发生缩合反应，为提高与环氧树脂的吸附性改性提供了基础；另一方面，2，6
‑
二氨基嘌呤是一种淡黄色结晶性粉末，具有价格低廉、溶解性强、反应活性强的优点，与氧化石墨烯复合，可提高复合材料对环氧树脂的吸附性。
[0024]柠檬酸具有金属螯合作用，在涂料领域，可增加有机涂层对金属表面的附着性，提高涂层的寿命。
[0025]基于此，创立了本专利技术。
[0026]如图1所示，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]S1.将氮化硼纳米片(BNNSs)水溶液和氧化石墨烯(Go)水溶液分别超声分散后混合，再继续超声分散15
‑
20min，得到分散液，将分散液置于聚四氟乙烯反应釜中，反应釜置于烘箱中，进行水热反应，水热反应的温度为160
‑
180℃，反应的时间为10
‑
12h，得到还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料；其中，氮化硼纳米片及氧化石墨烯的质量比为1：1
‑
5；
[0028]S2.将还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的水溶液与2,6
‑
二氨基嘌呤的水溶液混合，使用恒温磁力水浴搅拌器，进行氨基缩合反应，氨基缩合反应的温度为60
‑
80℃，反应的时间为20
‑
30min，得到混合液，将混合液倒入蒸发皿中，并将蒸发皿放置在60
‑
70℃的鼓风干燥箱中干燥过夜，将干燥的成品研磨成粉末，即得到改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料，其中，2,6
‑
二氨基嘌呤与还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的质量比为5:7.5
‑
17.5；步骤S2的反应原理如下所示：
[0029][0030]S3.将改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的水溶液、柠檬酸水溶液、环氧树脂混匀后超声分散，再加入固化剂，搅拌反应，即得环氧复合防腐蚀涂层材料；该步骤中，改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料所枝接的2,6
‑
二氨基嘌呤能使得环氧树脂发生开环反应，再由固化剂固化，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.以氮化硼纳米片及氧化石墨烯为原料，进行水热反应，得到还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料；S2.以所述还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料与2,6
‑
二氨基嘌呤为原料，进行氨基缩合反应，得到改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料；S3.将所述改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的水溶液、柠檬酸水溶液、环氧树脂混匀后超声分散，再加入固化剂，搅拌反应，即得所述环氧复合防腐蚀涂层材料。2.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述固化剂为酚醛胺环氧固化剂。3.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述改性还原氧化石墨烯
‑
六方氮化硼复合材料的水溶液的质量分数为0.1
‑
0.3wt％。4.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸水溶液的浓度为0.5

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅辉，余佳祺，王超，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：