[发明专利]一种氮化硼基复合材料防腐蚀助剂的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种氮化硼基复合材料防腐蚀助剂的制备方法，包括如下步骤：(1)用六方氮化硼为原料制备羟基化氮化硼；(2)获得氮化硼/聚多巴胺复合材料；(3)获得氮化硼/聚多巴胺/LDH复合材料；(4)获得所述氮化硼基复合材料防腐蚀助剂。本发明的氮化硼基复合材料防腐蚀助剂由于表面引入大量氨基以及多巴胺的生物相容性，使氮化硼可在树脂中均匀分散，氮化硼和LDH良好的物理性能可提升树脂涂层的硬度、韧性和耐冲击性等方面的物理性能。

技术领域

本发明属于防腐蚀材料技术领域，具体涉及一种氮化硼基复合材料防腐蚀助剂的制备方法及其应用。

背景技术

据npj Materials Degradation报道，2017年中国金属腐蚀所带来的经济损失大约占 GDP的3.34％，实际上金属腐蚀不仅会造成巨大的经济损失，腐蚀导致金属的物理性能大幅度降低也是众多安全事故发生的原因。从经济和安全方面考虑，简便高效提升金属的防腐蚀性能现已成为被广泛关注的问题。

金属的防腐蚀方法主要有制备成不锈钢、阳极保护、阴极保护、缓蚀剂防腐和表面惰性涂层防腐等等，其中在金属表面覆盖惰性涂层是减少金属腐蚀最直接最简便的有效方法，包括聚合物涂层和金属或金属氧化物镀层，惰性涂层可以紧密地附着在金属表面，保护金属免受外界环境中的腐蚀介质侵蚀，其中聚合物类涂层成本较低，工艺简单，抗化学破坏，防腐蚀性能好，是生活及工业中最常用的金属防腐蚀方法。然而施工过程中聚合物涂层会产生许多微米和/或纳米级的裂纹和/或孔洞，由此，水、氧气、氯离子等腐蚀性介质会通过扩散作用穿过聚合物涂层，腐蚀金属基底，所以提高聚合物涂层的屏蔽作用可以显著提升其防腐蚀性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种氮化硼基复合材料防腐蚀助剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述氮化硼基复合材料防腐蚀助剂的应用。

本发明的反映路线如下：

本发明的技术方案如下：

一种氮化硼基复合材料防腐蚀助剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)用六方氮化硼为原料制备羟基化氮化硼；

(2)将上述羟基氮化硼在室温下超声分散于去离子水中，加入三(羟甲基)氨基甲烷，室温下搅拌2-6h，再逐滴滴加盐酸多巴胺水溶液，并保持反应体系的pH＝8-8.5，搅拌反应18-36h，然后依次经离心、去离子水洗涤和干燥，获得氮化硼/聚多巴胺复合材料；

(3)将上述氮化硼/聚多巴胺复合材料在室温下超声分散于去离子水中，加入六水合硝酸锌和九水合硝酸铝，室温下搅拌8-24h后转移至60-70℃油浴中，在N₂保护下逐滴滴加氢氧化钠和亚硝酸钠的混合溶液，使反应体系的pH＝7-9，保温搅拌反应18-36h，然后依次经抽滤、去离子水洗涤和干燥，获得氮化硼/聚多巴胺/LDH复合材料；

(4)将上述氮化硼/聚多巴胺/LDH复合材料在室温下超声分散于去离子水中，接着转移至60-70℃油浴中，在N2保护下逐滴滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，保温搅拌反应8-24h，然后依次经抽滤、去离子水洗涤和干燥，获得所述氮化硼基复合材料防腐蚀助剂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)为：将六方氮化硼平铺在瓷方舟的底部，放到管式炉中，通入N2保护，在890-910℃以及水蒸气的环境下保温3-4h，冷却至室温，即得羟基化氮化硼。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)中，羟基化氮化硼与盐酸多巴胺的质量比为1-5∶1。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)中，氮化硼/聚多巴胺复合材料、六水合硝酸锌和九水合硝酸铝的质量比为1∶3.5-20∶1.75-10。