[发明专利]基于石墨烯的防腐涂层的加工工艺

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯的防腐涂层及其加工工艺，包括环氧树脂、聚苯胺、改性氧化石墨烯、硫酸铝、自修复微囊等原料；其中利用环氧树脂作为成膜物质，以硫酸铝和聚苯胺为添加剂，硫酸铝作为无机填料，可以阻止腐蚀介质的浸入，起到物理防护的作用；聚苯胺的分子结构中存在共轭双键，可以在金属表面形成一种保护性氧化物，使金属钝化，从而降低金属的腐蚀作用；本发明设计了一种基于石墨烯的防腐涂层及其加工工艺，组分配比合理，实现了防腐涂层的自修复效果，提高防腐涂层的使用寿命，优化参数工艺，使得涂层的防腐效果更加优秀，具有较高的实用性。

技术领域

本发明涉及防腐涂层领域，具体是一种基于石墨烯的防腐涂层的加工工艺。

背景技术

金属腐蚀的指金属与周围环境介质发生物理、化学、生物、电化学等界面反应，金属的原有属性发生变化而造成的破坏；据统计，每年全球因腐蚀报废的钢铁约占年钢铁产量的20%-40%，金属腐蚀在导致直接经济损失的同时，也会造成大量能源与资源的消耗，因此，关于金属腐蚀成为我们一直关注的热点。

随着研究的深入和发展，我们开始在金属表面涂覆防腐蚀涂层，以此来改善金属的耐腐蚀性质，在这之后人们又发现，涂覆了防腐涂层的金属在高温环境中使用，由于水蒸气、腐蚀离子等因素的存在，防腐涂层很容易发生起泡、穿孔、丝状腐蚀等局部腐蚀，使用寿命短。

而自愈合涂层的出现有效解决了这一问题，自愈合涂层是指在普通涂层的屏蔽效应的基础上，通过技术改进使涂层具有仿生自愈合功能。

针对上述问题，本专利设计了一种基于石墨烯的防腐涂层及其加工工艺，能够在涂层发生局部腐蚀时自动修复涂层，提高涂层的使用寿命，这是我们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于石墨烯的防腐涂层及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于石墨烯的防腐涂层，所述防腐涂层各原料组分如下：以重量计，环氧树脂20-80份、改性氧化石墨烯6-18份、溶剂40-140份、自修复微囊10-25份、添加剂3-10份。

较为优化地，所述改性氧化石墨烯由氧化石墨烯通过改性剂改性制备，所述氧化石墨烯由石墨烯氧化制备。

较为优化地，所述自修复微囊各原料组分如下：以重量计，烷基苯磺酸盐2-5份、磷酸3-6份、酚醛树脂20-40份、正硅酸四乙酯30-70份。

较为优化地，所述改性剂各原料组分如下：以重量计，硼氢化钠10-20份、四氢呋喃40-100份、碘3-8份、稀盐酸15-60份。

较为优化地，所述添加剂各原料组分如下：聚苯胺5-15份、硫酸铝3-10份、吡啶2-6份、氧化铜5-10份。

较为优化地，所述溶剂包括甲苯和正丁醇，所述甲苯和正丁醇的质量比为1：（1-1.5）。

本发明中设计了一种基于石墨烯的防腐涂层及其加工工艺，包括环氧树脂、聚苯胺、改性氧化石墨烯、硫酸铝、自修复微囊等原料；其中利用环氧树脂作为成膜物质，以硫酸铝和聚苯胺为添加剂，硫酸铝作为无机填料，可以阻止腐蚀介质的浸入，起到物理防护的作用。

聚苯胺的分子结构中存在共轭双键，可以在金属表面形成一种保护性氧化物，使金属钝化，从而降低金属的腐蚀作用，同时聚苯胺小分子结构能够填充到涂层的孔洞和缺陷之中，增强涂层的致密性，聚苯胺具有较高的长径比，有利于导电聚合物的均匀分散，提高涂层的使用寿命；同时聚苯胺表面的羟基会与环氧树脂涂料中的极性基团相互交联，增强了涂层的附着力和粘接力。