[发明专利]一种水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，包括甲组份和乙组份，其特征在于：所述甲组份中采用了纳米颗粒/石墨烯复合材料，其主要组分按重量份计：

所述甲组份各组份为：改性环氧树脂40-55份、环氧活性稀释剂10-20份、纳米颗粒/石墨烯复合材料1-10份、水性磷酸盐螯合物5-10份、有机硅树脂1-5份、金刚砂5-10份；

所述乙组份各组分为：腰果壳油改性酚醛胺树脂100份；

其中所述的纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)以天然鳞片石墨为原料，利用改进Hummers法制备氧化石墨烯；

(2)将纳米颗粒分散到体积分数为2％的含氨基硅烷偶联剂的乙醇溶液中，超声2h，水浴90℃下滴加去离子水，反应10h，得到的产物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，冷冻干燥后得到功能化纳米颗粒；

(3)将步骤(1)制备的氧化石墨烯分散到体积分数为2％的含环氧基硅烷偶联剂的乙醇溶液中，超声2h，水浴90℃下滴加去离子水，反应10h，得到的产物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，冷冻干燥后得到功能化氧化石墨烯；

(4)将步骤(3)制得的功能化氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超声2h，加入步骤(2)制备的功能化纳米颗粒，超声2h，油浴90℃下反应12h，得到混合溶液；

(5)在混合溶液中滴入还原剂溶液，得到的产物用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，冷冻干燥后即得到石墨烯/纳米颗粒复合材料。

2.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：其制备方法包括下列步骤：

(1)把甲组份中的所有组份用大功率高速分散机在1500-2500转/分钟的条件下，分散1-2小时后包装入库；

(2)将制得的甲组份和乙组份按照重量比为5-10:1均匀混合，即得该产品。

3.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(2)中所述的含氨基硅烷偶联剂选用3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

4.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(2)中所述的纳米颗粒选用纳米氧化锆(ZrO₂)、纳米二氧化硅(SiO₂)、纳米二氧化钛(TiO₂)、纳米氧化铝(Al₂O₃)中的一种。

5.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(2)中所述的纳米颗粒和含氨基硅烷偶联剂的用量比为1-5g：100mL。

6.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(2)中所述的纳米颗粒和滴加的去离子水的用量比为1-2g：200mL。

7.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(3)中所述的含环氧基硅烷偶联剂选用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种。

8.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(3)中所述的氧化石墨烯和含环氧基硅烷偶联剂的用量比为1-5g：100mL；步骤(3)中所述的氧化石墨烯和滴加的去离子水的用量比为1-2g：200mL。

9.如权利要求1所述的水下固化施工的石墨烯基防腐涂层材料，其特征是：纳米颗粒/石墨烯复合材料的制备方法中，步骤(4)中所述的功能化氧化石墨烯和N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1-2g：200mL；步骤(4)中所述的功能化氧化石墨烯和功能化纳米颗粒的重量比为2-3：1；步骤(5)中所述的还原溶液选用水合肼、硼氢化钠中的一种；步骤(5)中所述的混合溶液和还原溶液的体积比为3-5：1。