[发明专利]改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液及其制法与应用

说明书

本发明公开了一种改性氧化石墨烯‑凹凸棒环氧复合防腐液及其制法与应用。所述改性氧化石墨烯‑凹凸棒环氧复合防腐液的制备方法包括：首先使硅氧烷前驱体与氧化石墨烯在催化剂作用下发生脱水缩合反应，获得硅羟基改性氧化石墨烯，之后将凹凸棒与所述硅羟基改性氧化石墨烯发生接枝反应，获得改性氧化石墨烯‑凹凸棒增强剂；最后使包含有所述改性氧化石墨烯‑凹凸棒增强剂、环氧树脂、固化剂、稀释剂和溶剂的混合反应体系发生固化反应，获得改性氧化石墨烯‑凹凸棒环氧复合防腐液。本发明提供的改性氧化石墨烯‑凹凸棒增环氧复合防腐液及防腐涂层通过硅氧烷前驱体引入的硅羟基，增强了复合防腐涂层与基体间的结合性能，以及复合涂层的防腐蚀性能。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，涉及一种改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液及其制法与应用。

背景技术

水性环氧树脂涂层因具有优异的耐热、力学性能、抗腐蚀性能以及与钢材基体具有优良的结合力近年来备受关注。然而水性环氧树脂涂层在钢材合金表面的防腐效果并不令人满意，究其原因可能是水性环氧树脂水解在钢材表面形成防护涂层过程中会逸出许多气体或有机物，使水性环氧树脂涂层中存在大量微孔，降低了水性环氧树脂涂层的耐腐蚀性能。

氧化石墨烯是近些年新发现的具有优良物化性能的二维碳纳米复合片层，其大的比表面积、热/化学稳定性和优异的阻隔性能使其成为涂层高性能腐蚀抑制剂的研究热点。然而氧化石墨烯在水性环氧树脂溶胶中的分散性非常差，其高的比表面积、强的范德华力以及π-π键的作用会导致氧化石墨烯之间极易发生团聚，非但不能对腐蚀介质产生屏蔽作用，还可能因为团聚过度造成树脂涂层缩孔等形成加速腐蚀通道，因此加速腐蚀性离子在涂层中的扩散速率，降低了涂层的机械性能和防腐性能。

为了解决氧化石墨烯用于水性环氧树脂涂层后降低涂层的机械性能和防腐性能的问题，目前是通过改性氧化石墨烯的方法，但现有的氧化石墨烯改性通常为硅氧烷改性，硅氧烷改性后的氧化石墨烯虽然能够在一定程度上改善氧化石墨烯降低涂层防腐性能的缺陷，但是效果仍然不明显。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液及其制法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液的制备方法，其包括：

使硅氧烷前驱体与氧化石墨烯(GO)在催化剂作用下发生脱水缩合反应，获得硅羟基改性氧化石墨烯(GO-SiO₂)，之后将凹凸棒与所述硅羟基改性氧化石墨烯发生接枝反应，获得改性氧化石墨烯-凹凸棒增强剂(GO-ATP)；

以及，使包含有所述改性氧化石墨烯-凹凸棒增强剂、环氧树脂、固化剂、稀释剂和溶剂的混合反应体系发生固化反应，获得改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液。

本发明实施例提供了由前述方法制备的改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液。

本发明实施例还提供了由前述的改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液形成的改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐涂层。

本发明实施例还提供了一种改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐涂层的制备方法，其包括：

提供前述的改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液；

以及，将所述防腐液涂覆在金属和/或合金基体表面，之后进行加热处理，干燥，得到改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐涂层。

本发明实施例还提供了前述的改性氧化石墨烯-凹凸棒环氧复合防腐液或前述的涂层于金属或合金基体表面防腐处理中的用途。