[发明专利]氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及石化、电力、环保等领域重腐蚀环境中防护材料的研制技术，具体为一种氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层及其制备方法，解决现有重防腐涂层技术中存在的耐酸性及耐热性较差等问题。该涂层由甲、乙两组分构成，甲组分包括表面改性氧化石墨烯纳米片、乙烷‑1,1‑双(4‑苯基氰酸酯)、双酚S二缩水甘油醚、聚烷基芳基有机硅树脂、填料等，乙组分为酚醛胺，两个组分充分混合后，经过真空条件下梯度加热固化制备成氧化石墨烯纳米片改性有机硅‑环氧‑双(4‑苯基氰酸酯)耐热耐蚀型复合涂层。本发明氧化石墨烯改性耐热耐蚀型复合涂层具有耐强腐蚀及耐热等特性，可应用于工业领域中较高温度与重腐蚀的生产设备防护等领域。

技术领域

本发明涉及石化、电力、环保等领域重腐蚀环境中防护材料的研制技术，具体为一种氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层及其制备方法。

背景技术

近些年石油钻采、炼制、化工、核电、火电、环保等行业的高温酸液/汽、高温盐水、高温腐蚀性水质等腐蚀日趋严重，所使用的防腐材料易腐蚀破坏，对生产设备的安全运行造成极大危害。常规的环氧、有机硅、酚醛涂料等在这类重腐蚀环境中使用较短的时间即发生降解破坏，逐渐失去与金属的粘结力，导致涂层防护失效。

发明内容

本发明目的是提供一种氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层及其制备方法，解决现有技术中存在的较高温度腐蚀和辐射环境中有效防护的问题。

本发明的技术方案：

一种氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层，按重量份数计，包括如下组分和用量：

(1)甲组分

乙烷-1,1-双(4-苯基氰酸酯)：30.0～50.0份；双酚S二缩水甘油醚：10.0～25.0份；聚烷基芳基有机硅树脂：5.0～20.0份；表面改性氧化石墨烯纳米片：1.0～3.0份；玻璃鳞片：10.0～15.0份；碳化硅粉：8.0～10.0份；氟硅烷偶联剂：1.0～2.5份；1,4-环氧丁烷：4.0～5.0份；

(2)乙组分

以酚醛胺作为固化剂，即乙组分；

按重量比计，甲组分：乙组分＝100：(2.0～6.0)。

所述的氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层，氧化石墨烯纳米片为≤3层的少层氧化石墨烯纳米片，或5～10层的多层氧化石墨烯纳米片，氧化石墨烯纳米片的表面改性过程如下：采用醋酸将去离子水pH值调整到4～5形成醋酸溶液，配制浓度为2～4wt％的氟硅烷乙醇溶液，取占醋酸溶液1/4～1/3重量的氟硅烷乙醇溶液，将其加入醋酸溶液中，室温搅拌30～40min；加入氧化石墨烯纳米片，在40～60℃下搅拌2～4h；之后进行离心，并用无水乙醇清洗1～3遍，放到真空炉中50～70℃加热24～36h；用研钵研磨，得到氟硅烷改性的表面改性氧化石墨烯纳米片粉体。

所述的氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层，氟硅烷偶联剂为十七癸基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷。

所述的氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层的制备方法，取甲组分和乙组分配制成涂料，喷涂于金属基体表面，经过90～250℃的梯度加热固化，制得氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层。

所述的氧化石墨烯纳米片改性嗪环结构耐温耐蚀惰性涂层的制备方法，具体步骤如下：

(1)按重量份数计，在10～30份1,4-环氧丁烷中加入1.0～3.0份表面改性氧化石墨烯纳米片，在70～90℃下加热搅拌30～50min后，超声分散20～40min，形成表面改性氧化石墨烯纳米片的分散液，并置于密闭的容器中；