[发明专利]一种石墨烯电泳漆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯电泳漆，所述石墨烯电泳漆包括由环氧树脂与氧化石墨烯、表面处理的碳纳米管、表面处理的碳化硅反应生成的改性环氧树脂；氧化石墨烯、表面处理的碳纳米管和表面处理的碳化硅的质量比为7‑9:1‑3:1。本发明的石墨烯电泳漆具有较高的分散均匀性和稳定性，电泳漆涂层的防腐性能好。

技术领域

本发明涉及电泳漆技术领域，尤其是涉及一种石墨烯电泳漆及其制备方法。

背景技术

石墨烯是世上最薄的防腐蚀材料，可用于金属基材的防护，有关石墨烯防腐涂料的相关研究已经开展了一段时间。大量的研究结果表明，石墨烯超大的径厚比、优良的阻隔性、良好的导电性等性能，对于防腐涂料综合性能具有较强的提升作用，如增强涂层对基材的附着力，提升涂料的耐磨性和防腐性，同时具有环保安全、无二次污染等特性。

阴极电泳涂料的研究自开始以来，凭借其优良的性能已经广泛应用于汽车、工程设备、电子仪表等行业。随科技发展，一些航海航空等精密度要求较高的行业对涂膜的性能要求越来越高，例如高耐腐蚀性能、高强度等，而且对其涂装工艺的要求也越来越严格，不断提升漆膜的性能和优化涂装工艺是阴极电泳涂料的研究趋势。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种石墨烯电泳漆及其制备方法。本发明的石墨烯电泳漆具有较高的分散均匀性和稳定性，电泳漆涂层的防腐性能好。

本发明的技术方案如下：

一种石墨烯电泳漆，包括由环氧树脂与氧化石墨烯、表面处理的碳纳米管、表面处理的碳化硅反应生成的改性环氧树脂。

本发明中的碳化硅指代纳米碳化硅。

优选地，所述表面处理的碳纳米管是经氧化石墨烯包覆处理的碳纳米管；所述表面处理的碳化硅是经氧化石墨烯包覆处理的碳化硅。

优选地，在氧化石墨烯包覆处理碳纳米管之前，碳纳米管先经过了氧化和硅烷改性的预处理过程。

优选地，环氧树脂、氧化石墨烯、表面处理的碳纳米管以及表面处理的碳化硅的质量比为8-15:7-9:1-3:1。

优选地，以石墨烯电泳漆的质量为基准，氧化石墨烯、表面处理的碳纳米管、表面处理的碳化硅的质量百分含量的和为0.01％-1％。

优选地，所述环氧树脂的环氧当量≤500。优选地，所述改性环氧树脂的环氧当量为4000至5000。

一种所述石墨烯电泳漆的制备方法，所述制备方法包括改性环氧树脂的制备步骤，该制备步骤包括：

(1)制备氧化石墨烯分散液；

优选地，氧化石墨烯分散液的制备方法为：将氧化石墨烯分散在去离子水中，搅拌均匀，得到所述氧化石墨烯分散液；

优选地，氧化石墨烯与去离子水的质量比为7-9:100；

优选地，搅拌的转速为200-500rpm，搅拌时间为1-4h；

(2)将预处理的碳纳米管和碳化硅分散在步骤(1)的氧化石墨烯分散液中，搅拌混合，得到氧化石墨烯、表面处理的碳纳米管以及表面处理的碳化硅的混合分散液；

优选地，预处理的碳纳米管和碳化硅的制备方法为：

将碳纳米管、碳化硅颗粒分别置于双氧水和浓硫酸的混合溶液中，50-70℃下浸泡4-6h，之后干燥，分别得到氧化的碳纳米管和氧化的碳化硅；

将氧化的碳纳米管、氧化的碳化硅分散在硅烷偶联剂A151水溶液中，60-100℃下超声分散2-5h，干燥后得到A151改性的碳纳米管与碳化硅，即所述预处理的碳纳米管和碳化硅；