[发明专利]一种环保型金属表面石墨烯陶化处理剂及其制备方法

权利要求书

1.一种环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，以重量百分比计，其组分及重量百分数为：改性氧化石墨烯0.05％～3％、环保型陶化剂4％～10％、余量为水。

2.根据权利要求1所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，以重量百分比计，所述环保型陶化剂由硅烷偶联剂溶液1％～5％、成膜物质1％～4％、络合剂0.3％～1％、余量为水构成。

3.根据权利要求2所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液由20％硅烷偶联剂、70％无水乙醇和10％水构成。

4.根据权利要求2所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种组成。

5.根据权利要求2所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，所述成膜物质为ZrO₂，Zr(OH)₄，TiO₂，Ti(OH)₄，SiO₂的混合物。

6.根据权利要求2所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸和乙二胺四乙酸四钠中的一种或两种组成。

7.一种环保型金属表面石墨烯陶化处理剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、氧化石墨烯的制备：

通过超声波法制备，将膨胀石墨用氧化剂氧化，再用还原剂还原多余的氧化剂，然后过滤、洗涤、超声分散、剥离、干燥得到氧化石墨烯；

S2、氧化石墨烯表面改性：

首先将上述S1步骤中的氧化石墨烯加入到乙醇中超声分散后得到分散液，然后将该分散液放置于反应釜中，并加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加温搅拌3～5h后,搅拌温度为60～80℃，继续搅拌冷却至室温，然后用乙醇、水洗涤至中性，得到改性氧化石墨烯；其中，氧化石墨烯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：5；

S3、环保型陶化剂的制备：

S3.1、首先按照权利要求2中的组分比例，将硅烷偶联剂、无水乙醇和水混合搅拌至澄清得到混合液；

S3.2、向上述S3.1步骤中混合液按照权利要求2中的组分比例，依次加入成膜物质、络合剂混合搅拌直至溶液澄清，搅拌温度为30～38℃；

S3.3、将上述S3.2步骤中溶液继续搅拌冷却至室温即可得到环保型陶化剂；

S4、共混制备石墨烯陶化处理剂：

将上述S2和S3步骤中得到的改性氧化石墨烯和环保型陶化剂按照权利要求1的组分比例，在常温下，加水超声分散，并混合搅拌均匀即可得到石墨烯陶化处理剂。

8.根据权利要求7所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，所述氧化剂由高锰酸钾和硝酸钠组成。

9.根据权利要求7所述的环保型金属表面石墨烯陶化处理剂，其特征在于，所述还原剂为过氧化氢水溶液、水合肼和硼氢化钠中的任意一种。