【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防腐涂料，具体为一种基于石墨烯的重防腐涂料及其制备工艺。
技术介绍
1、金属材料在各行各业中应用广泛，但是极易受到周围环境影响而发生腐蚀现象，在海洋环境中，金属的腐蚀与海水的温度、ph值、流速、微生物群、含盐量以及含氧量等因素有关，金属发生腐蚀会导致材料变薄，强度降低，甚至会发生局部穿孔或者断裂，使工程结构发生破坏，造成经济损失及各类事故，金属防腐的主要方法有：电化学保护法、介质处理法、缓蚀剂法以及涂层法等，电化学保护法一般对阳极材料的要求比较高，因此限制了应用范围；介质处理法在于让金属保持干燥，应用范围也受限；缓蚀剂法操作简单但是一般具有毒性，不利于环境保护与身体健康；涂层法具有操作简单、成本较低、应用范围更广等优点，有机涂料作为金属与腐蚀环境之间的物理屏障，被广泛应用于金属保护。
2、硅氧陶瓷树脂在重防腐涂料应用较为广泛，具有耐高温、电气绝缘、毒性小、防潮等优点，但硅氧陶瓷树脂在附着力、耐腐蚀、耐溶剂性方面，存在不足，限制了硅氧陶瓷树脂的应用，为了弥补硅氧陶瓷树脂的缺陷，实现性能的提升，通常在硅氧陶瓷树脂中添加填料，石墨烯具有阻隔性强、耐化学腐蚀、机械强度高、力学性能好等诸多优点，被广泛应用于涂料中，但石墨烯在涂料中极易发生团聚现象，因此通常要对石墨烯进行改性处理，氧化石墨烯作为石墨烯的代表性衍生物，其表面和边缘有大量官能团可以为后续功能化提供反应点，是良好的可被改性的材料，为此，本专利技术提出一种基于石墨烯的重防腐涂料，防腐蚀性能强，可用于航空航天、海洋船舶等众多领域中。
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1、本专利技术的目的在于提供一种基于石墨烯的重防腐涂料及其制备工艺，解决了硅氧陶瓷树脂耐腐蚀性能差的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种基于石墨烯的重防腐涂料，包括以下重量份材料：80-110份硅氧陶瓷树脂、1-8份有机改性氧化石墨烯、1-5份消泡剂、1-3份流平剂；
4、所述有机改性氧化石墨烯是通过在氧化石墨烯表面修饰氟硅疏水链段制得。
5、进一步地，所述硅氧陶瓷树脂的制备方法为：
6、将正硅酸乙酯与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及去离子水充分混合，升温至55-65℃，加入盐酸与正丁醇，高速搅拌2-4h水解，降至室温后，即得到硅氧陶瓷树脂。
7、进一步地，所述有机改性氧化石墨烯的制备方法为：
8、步骤一、将氧化石墨烯与n,n-二甲基甲酰胺溶剂混合，超声分散10-20min后,通入氮气，温度保持在55-65℃，与硅氯化合物反应8-12h，冷却至室温后，离心洗涤，在50-60℃真空干燥，得到改性氧化石墨烯；
9、步骤二、将改性氧化石墨烯与二甲苯溶剂混合，分散均匀后，通入氮气，加入1h,1h,9h,9h-全氟-1,9-壬烷二醇，温度保持在60-70℃，再加入硅氯化合物和碱性中合剂，搅拌均匀后，反应8-10h,冷却至室温后，离心，洗涤，在50-60℃下真空干燥7-9h，得到有机改性氧化石墨烯。
10、通过采用上述技术方案，氧化石墨烯表面含有羟基，可与二氯硅烷中的s i-c l发生取代反应，引入疏水的硅链段，得到改性氧化石墨烯，以改性氧化石墨烯表面的s i-c l为活性反应位点，使1h,1h,9h,9h-全氟-1,9-壬烷二醇与硅氯化合物发生连续的扩链接枝，形成具有氟硅交替连接的大分子链段，制得有机改性氧化石墨烯。
11、进一步地，所述消泡剂为二甲基聚硅氧烷或二甲基硅油；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷。
12、进一步地，步骤一中，所述氧化石墨烯平均粒径为5μm。
13、进一步地，步骤一中，所述硅氯化合物为二氯甲基辛基甲硅烷、二正辛基二氯硅烷或甲基癸基二氯硅烷中的任意一种。
14、进一步地，步骤二中，所述碱性中和剂为三乙胺。
15、一种基于石墨烯的重防腐涂料制备工艺具体为：
16、步骤a、将有机改性氧化石墨烯、硅氧陶瓷树脂混合均匀进行搅拌，转速为150-250r/min,充分搅拌1-2h；
17、步骤b、在步骤a所得物中加入消泡剂、流平剂，充分搅拌，以300-500r/min搅拌1.5-3h，并抽真空除气泡，制得有机改性氧化石墨烯/硅氧陶瓷树脂重防腐涂料。
18、本专利技术的有益效果：
19、1、本专利技术通过对氧化石墨烯进行有机改性，在其表面修饰氟硅交替性大分子疏水链段，该疏水链段的存在能够将氧化石墨烯的片层撑开，避免氧化石墨烯片层之间相互堆叠产生的团聚问题，促使其均匀分散在硅氧陶瓷树脂基体中，进而形成片状的物理阻隔层，对腐蚀介质的渗入起到阻碍效果，进而增强涂料的防腐性能。此外，氟硅疏水链段的存在还能使硅氧陶瓷树脂产生超疏水效果，使腐蚀介质难以进入涂层内部，从而使涂料具有更强的防腐性能。
20、2、经测试，本专利技术将制备的重防腐涂料涂覆在碳钢片上，在5％的氯化钠溶液中浸泡36h，具有良好的防腐效果，腐蚀质量损耗率最低为0.008％，化学防护率最高可达91.5％，说明氧化石墨烯经有机改性后，能使硅氧陶瓷树脂的耐腐蚀性能增强。
21、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份材料：80-110份硅氧陶瓷树脂、1-10份有机改性氧化石墨烯、1-5份消泡剂、1-3份流平剂；
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，所述硅氧陶瓷树脂的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，所述有机改性氧化石墨烯的制备方法为：
4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为二甲基聚硅氧烷或二甲基硅油；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，步骤一中，所述氧化石墨烯平均粒径为5μm。
6.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，步骤一中，所述硅氯化合物为二氯甲基辛基甲硅烷、二正辛基二氯硅烷或甲基癸基二氯硅烷中的任意一种。
7.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，步骤二中，所述碱性中和剂为三乙胺。
8.一种如权利要求1所述的基于石墨烯的重防腐涂料的制备
...【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份材料：80-110份硅氧陶瓷树脂、1-10份有机改性氧化石墨烯、1-5份消泡剂、1-3份流平剂；
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，所述硅氧陶瓷树脂的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，所述有机改性氧化石墨烯的制备方法为：
4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的重防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为二甲基聚硅氧烷或二甲基硅油；所述流平剂为聚二甲基硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡益民，王兰兰，郭倩芬，冯冠平，邓满姣，
申请(专利权)人：烯旺新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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