[发明专利]一种仿生三明治防腐涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种仿生三明治防腐涂层的制备方法，其特征在于包括：

将多巴胺、氧化石墨烯加入pH值=6~8的磷酸盐缓冲溶液中充分混合，混合的温度为10~70℃，时间为0.5~24h，获得多巴胺功能化的石墨烯材料，再将质量比为1：1~1：5的多巴胺功能化的石墨烯材料与乙酸分散于极性溶剂中并于20~30℃搅拌1h以上，获得阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料；其中，所述多巴胺功能化的石墨烯材料与乙酸的质量比为1：1~1：5；所述多巴胺与氧化石墨烯的质量比为1：100~5：1；

以电泳沉积方式使水性树脂在基底表面沉积，形成水性树脂层；通过循环伏安法使阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料沉积在所述水性树脂层表面，从而形成石墨烯阻隔层，所述石墨烯阻隔层包括具有片层结构的阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料；使所述阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料、水性树脂交替沉积在基底表面，形成多个水性树脂层，并使其中相邻两个水性树脂层之间分布至少一个石墨烯阻隔层，且使所述石墨烯阻隔层中的阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料以平行于基底表面的方式排列形成致密结构，从而获得复合涂层，使所述复合涂层固化，获得仿生三明治防腐涂层；其中，所述电泳沉积方式采用的工艺条件包括：沉积电压为10~220V，沉积时间为1~30min；所述循环伏安法采用的工艺条件包括：循环次数为1~10次，扫描范围0.1~ 1.1 V，扫描速率为5~50 mV/s；所述固化的温度为60~200℃，时间为10~30min；

所述水性树脂层的厚度为2~20 μm，所述石墨烯阻隔层的厚度为1~5 μm；所述仿生三明治防腐涂层的厚度为5~50μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的直径为1~50μm，厚度为0.5~5 nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述极性溶剂选自丙酮、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、三氯甲烷中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

以阳极、作为阴极的基底和作为电解液的水性树脂乳液共同构建电化学反应体系；

向所述电化学反应体系通电，以电泳沉积方式使水性树脂在所述基底表面沉积，形成水性树脂层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述水性树脂乳液选自水性阴极环氧树脂、水性阴极丙烯酸树脂、水性阴极聚氨酯树脂、水性氨基树脂中的任意一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述水性树脂乳液的固含量为5~50%。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述水性树脂层直接沉积在所述基底表面，或者，所述基底表面预先依次沉积有至少一层水性树脂层和至少一层石墨烯阻隔层。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

以表面结合有至少一层水性树脂层的基底作为阴极，并与阳极、含有阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料的电解液共同构建电化学反应体系；

向所述电化学反应体系通电，通过循环伏安法使阳离子多巴胺功能化的石墨烯材料沉积在所述水性树脂层表面，从而形成所述石墨烯阻隔层。