[发明专利]一种氮化硼环氧树脂透明涂层的宏量制备方法

说明书

本发明涉及一种氮化硼环氧树脂透明涂层的宏量制备方法，该方法包括以下步骤：⑴将六方氮化硼和聚醚嵌段酰胺1657混合后，经机械剪切、挤压、冷却，即得Pebax官能化六方氮化硼纳米片复合材料，记作Pebax‑BNNSs复合材料；⑵将Pebax‑BNNSs复合材料溶于乙醇水溶液中，经油浴加热至其充分溶解，得到悬浮液；该悬浮液经过滤、分散，得到Pebax‑BNNSs分散液；⑶在环氧树脂中加入Pebax‑BNNSs分散液，先经超声和热搅拌使其均匀混合，再用旋转蒸发法除去溶剂，最后加入环氧树脂固化剂，剧烈搅拌5分钟，即得氮化硼环氧树脂透明涂层。本发明方法简单、易行，所得涂层具有良好的透光性能，且对金属基体有持续长效的防护性能，可望应用于海洋机械设备和超精密机械等领域。

技术领域

本发明涉及金属防腐保护技术领域，尤其涉及一种氮化硼环氧树脂透明涂层的宏量制备方法。

背景技术

金属材料（碳钢、铝合金和铜合金等）具有良好的机械性能和良好的加工性能，如铸造、塑性切割、焊接等，已被广泛应用在管道运输、建筑、化工、石油工业、导航和航空等国民经济和国防领域。由于这些金属材料经常接触不同工作环境下的强腐蚀性介质，如酸、碱、盐等，不可避免地面临着严重的腐蚀问题，特别是在高温、高压、高流量条件下，腐蚀问题变得更加突出和严重。除此之外，我国拥有极大的海洋资源，不论是海工装备、船舶、海上风电等机械设备，还是在水环境下的高精机械来说，发展具有优秀抗腐蚀性的薄膜具有很重要的意义。因此，开发有效的防腐技术或材料来提高金属的防腐性能，可以有效地延长金属的使用寿命，从而减少经济损失。

目前，已经开发了电化学保护、防腐合金、防腐表面涂层等多种金属防腐保护技术或材料。其中，表面防腐涂料是最方便、应用最广泛的方法之一，一般采用聚合物涂料隔离腐蚀介质和金属，从而起到防腐作用。

环氧树脂（EP）是一种热固性树脂，具有优异的力学性能、耐腐蚀性能、绝缘性能、附着力和热稳定性等性能。以环氧树脂为基材的环氧树脂涂层因其品种多、使用方便、收缩率低、附着力好、机械性能优良、化学稳定性高等特点，是目前防腐防护涂料的最佳选择之一。

石墨烯作为一种典型的二维材料，由于其优异的物理化学性能，如机械强度、化学稳定性和抗气/离子渗透性能等，被广泛应用于EP基涂层的防腐屏障。但纯石墨烯是一种优良的导电材料，可一旦暴露于镀层损伤所引起的腐蚀活动中，会促进其腐蚀活性，因为纯石墨烯会加速金属与电解质之间的电子传输速度，导致电偶腐蚀，进而导致腐蚀加剧。因此，石墨烯要作为防腐屏障，通常需要对其进行改性，以降低其导电性。所以在环氧乙烷基涂层中寻找具有优良的电气绝缘和防腐性能的二维材料作为防腐屏障仍具有重要意义。

六方氮化硼（h-BN）又称“白石墨烯”，是典型的绝缘无机非金属材料。六方氮化硼纳米片（h-BNNSs）在结构上与石墨烯相似，也表现出与石墨烯相似的性能，如优异的机械性能、高导热性、良好的润滑性和独特的光学性能。然而，由于硼和氮原子的离子性不同，h-BNNSs也表现出与石墨烯不同的独特特性。例如，h-BNNSs是优良的电绝缘体（多层h-BNNSs的带隙为5.2~5.4 eV，单层约为5.97 eV），比石墨烯具有更好的抗氧化性。因此，用h-BNNSs来作为EP的防护填料，可在条件苛刻的海水环境中依旧保证其优良的化学稳定性。

目前，困扰h-BNNSs作为防腐填料的主要瓶颈就是：①h-BNNSs的化学稳定性极好，惰性极强不容易大规模制备，从而导致工业应用具有极大的障碍，所以需要能在制备h-BNNSs的同时要保证高产；②h-BNNSs在水或有机溶剂中的分散性差，分散性将决定h-BNNSs的屏蔽效果，这是能否提高其耐蚀性的关键因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、易行的氮化硼环氧树脂透明涂层的宏量制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种氮化硼环氧树脂透明涂层的宏量制备方法，包括以下步骤：