[发明专利]一种改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料及其制备方法

说明书

一种改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。按重量份计，由20～30份聚醚砜树脂、0.5～2.0份改性氧化石墨烯和70～80份稀释剂组成；其中，改性氧化石墨烯是由高分子改性基团与氧化石墨烯接枝得到。本发明是将改性氧化石墨烯超声分散于1/4～1/6质量的稀释剂中制得分散液，向剩余的稀释剂中加入聚醚砜树脂后分散研磨，再加入改性氧化石墨烯的分散液，然后再分散研磨，从而制得改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料。本发明制备的改性氧化石墨烯均匀、稳定分散在聚醚砜基体树脂中，利用“迷宫效应”和自身优异的的片层屏蔽性能，填补了聚醚砜树脂中的微孔和缝隙，大大提升了涂层的防腐性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料及其制备方法。

背景技术

聚醚砜树脂是二十世纪七十年代由英国ICI公司研发出的特种工程塑料。由于其分子链中苯环的刚性、醚键的柔性以及砜基与整个结构单元形成的大共轭结构，使其具有机械性能优异、阻燃性耐温等级高、耐化学溶剂性强等特点。而正是这些特性，构成了聚醚砜涂料优异性能与广泛应用的基础。在实际应用中，通常采用将各种功能填料添加入聚醚砜主体树脂中，来改善涂层性能或赋予其某些特性功能。常见的填料有碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、云母鳞片、膨润土、石墨等等。

石墨烯是世界上最薄的防腐蚀材料，可用于金属防护，有关石墨烯在防腐领域的研究吸引了各国研究者的关注。大量研究结果表明，石墨烯超大的比表面积，优良的阻隔性，高的化学稳定性，良好的导电性等，使其对于防腐涂料综合性能的提升具有较强作用，如增强涂层对于基材的附着力，提升涂料的耐磨性和防腐性。然而，一方面石墨烯具有较高的表面自由能，易于发生自身团聚；另一方面石墨烯与聚合物之间没有化学键作用，相对位置并不牢固，因此在共混过程中，不可避免地出现石墨烯聚集，从而导致涂层性能的下降。为解决此问题，在共混之前，研究者多对石墨烯先进行功能化。

中国发明专利201910516639.8公布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，以提高石墨烯在树脂中的分散性。

中国发明专利201811372666.4公布了一种防腐阻垢涂料，它是由重量配比的硅基酚改性的聚醚砜树脂18～22份，聚四氟乙烯微粉4～6份，鳞片状的石墨烯3～5份，混合溶剂68～72份，904S型分散剂0.08～0.12份，066消泡剂0.03～0.06份组成。

根据上述现有技术，对石墨烯的改性和含有石墨烯的聚醚砜涂料的制备中，提高石墨烯在基体树脂中的分散性和相容性是技术的关键点。目前，大多数石墨烯改性剂分解温度低，但聚醚砜特种工程涂料的固化温度高，改性剂在涂料未完全固化前便会分解，从而影响石墨烯在涂料中的分散性；其次，现有大多数改性基团没有针对性，与聚醚砜树脂相容性差，这些都会造成涂层的缺陷，因此需要在涂料中加入多种填料，来稳定涂层性能，从而造成成本的增加。鉴于此，本发明提出一种改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料及其制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决氧化石墨烯在聚醚砜基体树脂中分散不均匀以及相容性差的问题，提供了一种改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料及其制备方法。

本发明所述的一种改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料，按重量份计，由20～30份聚醚砜树脂、0.5～2.0份改性氧化石墨烯和70～80份稀释剂组成；其中，改性氧化石墨烯是由高分子改性基团与氧化石墨烯进行接枝得到。

本发明还提供了一种上述改性氧化石墨烯/聚醚砜复合防腐涂料的制备方法，其步骤如下：

1)制备高分子改性基团