【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钕铁硼用石墨烯防腐涂料，具体为一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法。
技术介绍
1、钕铁硼磁体具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电机和通信等
，但是钕铁硼永磁材料中存在的多相结构以及各相之间的化学特性差异，导致其固有的耐腐蚀性不足，极大的限制了钕铁硼磁体的使用寿命和应用，通常通过加入合金材料改变磁体化学组成成分和在磁体表面形成防护层来提高其耐腐蚀性能。
2、钕铁硼防腐处理中，通过调整合金组成所能达到的防护较为有限，所以主流的防腐方式为电镀或者涂覆从而在钕铁硼表面形成防护层。但是电镀过程本身就会损伤钕铁硼表面，产生孔隙，并且电镀过程能耗较大，且产生大量的废液。而涂覆过程较为温和，且能耗较少；公告号为cn114015329b，名称为一种耐腐蚀钕铁硼磁铁及其制备方法的专利技术专利，其通过配置a、b组分的树脂和其他的一些填料助剂，可以显著提高其耐腐蚀性能，但是该涂覆过程需要配置两种组分，使用时需要混合，较为繁琐，且涂覆过程需要多次浸渍，耗时较长。
3、石墨烯结构层层重叠，可以在涂层中形成“迷宫效应”，能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散。石墨烯在钕铁硼相关研究中，多数以粉体的形式使用；例如公告号为cn109692963b，名称为一种表面附有耐腐蚀涂层的钕铁硼磁体的制备方法的专利技术专利，其中将石墨烯、镍粉、锌粉、改性剂以及钕铁硼粉末混合后放置在真空速凝炉里熔炼，制成钕铁硼磁铁，在通过外加电泳防腐涂料的方式进行防腐；再如公告号为cn112670047b，名称为一种耐高温钕铁硼磁铁及
4、目前，现有技术中也有将分散性改善后的石墨烯溶剂用于钕铁硼的防腐，例如公开号为cn117174419a，名称为一种含氧化石墨烯的耐腐蚀性钕铁硼材料及其制备方法和应用的专利技术专利申请，其将石墨烯分散到有机溶剂中，形成氧化石墨烯有机溶液，再通过石墨烯填补磷化过程造成的微观孔洞，从而提高耐腐蚀性；但该方法首先因为磷化过程会对钕铁硼造成一次腐蚀，其次，石墨烯有机溶剂的配置和后续处理污染较大，经济效益相对偏低。再例如公开号为cn114907712a，名称为一种石墨烯防腐涂料的制备方法的专利技术专利申请，其将hummers法制备的石墨烯通过氨基改性，制备钕铁硼防腐涂料，此方法有机溶剂使用过多，污染较大且步骤繁琐，反应耗时长不适合快速量产。
5、综上，如何利用石墨烯的优异性能，在不降低其分散性的基础上，设计一种对钕铁硼无损伤、组分少、无污染的防腐绿色环保涂料，是本领域技术人员亟待解决的问题；因此，亟需一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法来解决这个问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，以制得同时具备保持石墨烯分散性、对钕铁硼无损伤、组分少、无污染、防腐效果好的优点的水性石墨烯防腐涂料。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，包括以下具体步骤：
3、s1原浆制备：阳极和阴极均采用惰性电极，阳极直接接触并固定石墨原料，在电解液中采用直流电电解后，获得含石墨烯的电解液；
4、s2除杂浓缩：将电解液压滤并用纯水洗涤，静置获得膏状石墨烯；
5、s3物料混合：依据膏状石墨烯的固含量，加入表面活性剂、消泡剂，用水稀释后搅拌剪切混合均匀制得待涂防腐涂料；
6、s4涂料涂覆：用浸渍、刷涂或喷涂的方式，将待涂防腐涂料覆盖在钕铁硼表面并烘干或晾干。
7、优选的，上述步骤s1中，阳极采用惰性电极夹具以夹持石墨原料；电解液采用二价阴离子盐溶液。
8、优选的，上述阴极和阳极材料采用钛或铂，石墨原料采用适合夹持的石墨纸、等静压石墨板或石墨片，电解液溶质选自草酸钠、草酸镁、硫酸镁、硫酸钠、过硫酸钠或硫酸铝中的至少一种。
9、优选的，上述步骤s1中，通电后施加在石墨原料上的电流密度范围在1-3a/dm2。
10、优选的，上述步骤s2中，压滤的装置中包括滤布，滤布的尺寸范围在800-1000目；纯水洗涤时纯水用量为处理的含石墨烯的电解液质量的2-3倍；压滤、洗涤后静置时间不少于12h。
11、优选的，上述步骤s3中，待涂防腐涂料中石墨烯、表面活性剂、水、消泡剂的质量比为2:(0.5-1):(148-160):(0.1-0.3)。
12、优选的，上述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺中的至少一种；消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
13、优选的，上述步骤s4中，浸渍、刷涂或喷涂的次数不小于5次，采用喷涂时的压力选用0.5mpa。
14、优选的，上述步骤s4中，若采用烘干，于烘箱中80-120℃烘10-20min；若采用晾干，自然风干1-1.5h。
15、优选的，上述步骤s4中，钕铁硼为经过除油、水洗、酸洗、水洗后的钕铁硼基材。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1、该用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，通过电化学法制备石墨烯，与hummers法制备的石墨烯相比，本身溶剂更接近中性，并且氧化度可控，均匀涂抹后可无损伤自发成膜，而hummers法制备的石墨烯溶液呈现强酸性，后续处理较为麻烦，且氧化度偏高，需要做成粉末的形式添加或者配合其他有机溶剂才可以分散做成涂料，此外，本专利技术的电化学法制备的石墨烯，本身呈现一种泥浆的形态，通过加入水可以调节到合适的粘度进行喷涂，而hummers法制备的氧化石墨烯粉体，需要在使用前超声分散，此后作为辅助组分合并一些有机溶剂或者树脂作为涂料，可以发现，前者成分简单，使用前无需多组分混合，据此，与现有的用hummers法制备的石墨烯粉末作为钕铁硼涂料的做法相比，电化学法制备的膏状石墨烯用于直接涂覆有着极佳的基础条件。
18、2、该用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，由于表活剂和稀释剂的添加，吸附在石墨烯表面，降低了膏状石墨烯的黏度和表面张力，使之更容易均匀铺展在钕铁硼表面，又由于石墨烯本身的自润滑性，使得涂覆干燥后的表面平整光滑，耐腐蚀的同时也耐刮蹭；此外，由于电化学法制备的石墨烯保持了一定水分，分散性很好，且后续稀释用的水易蒸发脱除，且涂敷过程未使用强酸对钕铁硼基体进行预处理，所以不会对钕铁硼基体产生损伤，涂覆过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，阳极采用惰性电极夹具以夹持石墨原料；电解液采用二价阴离子盐溶液。
3.根据权利要求2所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述阴极和阳极材料采用钛或铂，石墨原料采用适合夹持的石墨纸、等静压石墨板或石墨片，电解液溶质选自草酸钠、草酸镁、硫酸镁、硫酸钠、过硫酸钠或硫酸铝中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，通电后施加在石墨原料上的电流密度范围在1-3A/dm2。
5.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，压滤的装置中包括滤布，滤布的尺寸范围在800-1000目；纯水洗涤时纯水用量为处理的含石墨烯的电解液质量的2-3倍；压滤、洗涤后静置时间不少于12h。
6.根据权利要求1所
7.根据权利要求6所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺中的至少一种；消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，浸渍、刷涂或喷涂的次数不小于5次，采用喷涂时的压力选用0.5MPa。
9.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，若采用烘干，于烘箱中80-120℃烘10-20min；若采用晾干，自然风干1-1.5h。
10.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，钕铁硼为经过除油、水洗、酸洗、水洗后的钕铁硼基材。
...【技术特征摘要】
1.一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，阳极采用惰性电极夹具以夹持石墨原料；电解液采用二价阴离子盐溶液。
3.根据权利要求2所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述阴极和阳极材料采用钛或铂，石墨原料采用适合夹持的石墨纸、等静压石墨板或石墨片，电解液溶质选自草酸钠、草酸镁、硫酸镁、硫酸钠、过硫酸钠或硫酸铝中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，通电后施加在石墨原料上的电流密度范围在1-3a/dm2。
5.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，压滤的装置中包括滤布，滤布的尺寸范围在800-1000目；纯水洗涤时纯水用量为处理的含石墨烯的电解液质量的2-3倍；压滤、洗涤后静置时间不少于12h。
6.根据权利要求1所述的一种用于钕铁硼表面的水性石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤s3...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文哲，徐春宇，陈文苗，李梦雨，陈杰，
申请(专利权)人：中钢天源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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