[发明专利]一种基于植酸改性石墨烯的防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于植酸改性石墨烯的防腐涂料及其制备方法，具体步骤为：将氧化石墨烯以及植酸加入水中，分散均匀后在80～100℃下反应得到植酸改性石墨烯；将植酸改性石墨烯添加到树脂中并分散均匀。可以有效提升金属涂层的防腐效果，并且该防腐涂料的制备方法步骤简单，过程环保无污染。

技术领域

本发明涉及一种防腐涂层制备技术，属于纳米材料以及防腐涂料技术领域。

背景技术

金属腐蚀现象影响到国民经济发展的诸多方面，生产设备中金属腐蚀会造成极大的经济损失，也会造成巨大的工程安全隐患，容易酿成安全事故。目前已经发展出了很多金属防腐的有效手段，如金属材料合金化、电化学防护、添加缓蚀剂以及涂料防护等，而其中以涂料防护应用最为广泛。

石墨烯作为一种片层结构的纳米材料，作为填料添加到树脂中时，可以通过重叠平行排列形成致密的防渗层，使得H₂O、O₂等腐蚀粒子的侵入路径增长，从而起到很好的物理阻隔防腐蚀效果。但石墨烯材料片层极易因π-π相互作用而团聚，难以在树脂基体中均匀分散形成物理屏障，通过对石墨烯共价改性可以提高其在树脂中的分散性。目前用于改性石墨烯的物质有很多，文献报道了多种小分子以及聚合物用于改性石墨烯，然而无论是小分子还是聚合物，它们也仅仅是起到分散石墨烯的作用。专利CN 109370368 A报道了一种富里酸改性石墨烯并将其用于钢结构水性涂料的制备方法，然而该方法用的原料是还原石墨烯，而且反应温度在30度左右，对石墨烯的改性程度是比较低的，而且该专利需要加入大量的改性石墨烯(10～40份)。因此，目前有必要对金属的防腐涂层性能进一步提升进行深入研究。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种基于植酸改性石墨烯的防腐涂层及其制备方法，制备出了一种防腐性能优良的具有更佳的防腐效果的防腐涂层，且分散性明显提高。

一种基于植酸改性石墨烯的防腐涂料的制备方法，所述方法的步骤为：将氧化石墨烯以及植酸加入水中，分散均匀后在80～100℃下反应得到植酸改性石墨烯；将植酸改性石墨烯添加到树脂中并分散均匀，得到一种基于植酸改性石墨烯的金属防腐涂料。

优选地，所述树脂包括一种或多种环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂。

优选地，所述植酸改性石墨烯的特征分子式如下：

优选地，所述植酸改性石墨烯的制备过程中氧化石墨烯的浓度为0.8-1.2mg/mL，植酸与氧化石墨烯的浓度比为V_植酸：M_{氧化石墨烯}＝0.015-0.065mL/mg。

优选地，所述植酸改性石墨烯的制备过程中反应时间为10-20h，分散方式包括超声，所述超声时间为20-60min。

优选地，植酸改性石墨烯的添加量为0.5wt％-1.2wt％。

本发明的另一个目的是提供一种基于植酸改性石墨烯的防腐涂料，由上述任一方法制得。

本发明的另一个目的是提供一种基于植酸改性石墨烯的防腐涂料的运用方法，将其涂覆于金属基材表面，热固化成膜，得到金属防腐涂层，所述涂层的干膜厚为30～200μm。

有益效果：