一种基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料及其制备方法和应用

本发明涉及有机防腐涂料领域，具体涉及一种基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、石墨烯因其高比表面积、优异的抗渗透性、良好的热稳定性等性能成为防腐涂料中屏蔽型填料的新选择，引起了防腐领域研究者的广泛关注。然而，较高的表面能导致石墨烯填料极易团聚且与油性有机涂层相容性差，石墨烯防腐涂料往往达不到预期的使用效果和防护能力。

2、目前，针对石墨烯和氧化石墨烯的改性研究大多采用化学接枝方法，通过某种“桥接剂”将石墨烯与有机物质以共价键或非共价键方式连接起来，以改善石墨烯的分散及其与有机涂层相容性的问题，操作复杂往往难以用于实际生产。因此开发一种合成简单、可获得良好分散性与相容性、有望大量生产的改性石墨烯防腐涂料具有很强的实际意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料及其制备方法和应用，本发明通过高温机械力化学技术不仅实现了石墨烯良好的分散性，同时在有机涂层中与树脂具有优异的相容性和结合强度，从而获得具有良好阻隔性能和机械性能的防腐涂料。

2、为了实现本发明的目的，本发明的技术方案是：

3、一种基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料的制备方法，具体步骤如下：

4、向石墨烯水溶液或氧化石墨烯水溶液中加入苯二胺进行改性预处理，得到预处理石墨烯或预处理氧化石墨烯；所述苯二胺为间苯二胺；

5、向所述预处理石墨烯或预处理氧化石墨烯中加入第一有机树脂和溶剂，采用高温机械力化学方法进行处理，再经离心、抽滤和烘干，得到树脂化石墨烯；所述高温机械力化学方法为高能机械球磨；温度为30-200℃，时间为1-10h，球磨转速为200rpm-800rpm；

6、将所述树脂化石墨烯、第二有机树脂、稀释剂和添加剂混合，经机械搅拌后制得a组分；

7、将所述a组分与固化剂均匀混合，制得所述树脂化石墨烯防腐涂料。

8、优选地，所述改性预处理为在80-95℃条件下机械搅拌3-7小时，进行离心和抽滤。

9、优选地，所述第一有机树脂和第二有机树脂独立为环氧树脂、蓖麻油、丙烯酸树脂和醇酸树脂中的一种；所述第一有机树脂与石墨烯或氧化石墨烯的质量比为1-100：1。

10、优选地，所述溶剂包括二甲苯、正丁醇和甲苯中的一种或几种。

11、优选地，所述树脂化石墨烯、第二有机树脂和稀释剂的质量比为0.001-0.05:1:0.1-0.5。

12、优选地，所述固化剂包括胺、醚或酸酐类固化剂；固化剂与a组分中第二有机树脂的质量比例为0.1-1:1。

13、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的树脂化石墨烯防腐涂料，由a组分和b组分组成，所述a组分由所述树脂化石墨烯、第二有机树脂、稀释剂和添加剂和组成，所述b组分为固化剂。

14、本发明还提供了上述技术方案所述基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料在输油管道、船舶或海洋平台中的应用。

15、本发明的有益效果：本发明所述的基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料制备方法，通过高温机械力化学技术能够直接实现石墨烯与有机树脂的化学反应；该树脂化石墨烯能均匀分散在有机树脂中，与成膜物质结合强度高，减少涂层中孔洞缺陷，提高涂层的阻隔性能和机械性能，从而获得较好的防腐能力。本发明涂料产品中氧化石墨烯的添加量少，以低添加量就可以获得较好的涂层防腐效果及致密性，可应用于输油管道、船舶、海洋平台等设备，起到防腐、耐磨、保护基底金属的作用。

技术特征：

1.一种基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性预处理为在80-95℃条件下机械搅拌3-7小时，进行离心和抽滤。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机树脂和第二有机树脂独立为环氧树脂、蓖麻油、丙烯酸树脂和醇酸树脂中的一种；所述第一有机树脂与石墨烯或氧化石墨烯的质量比为1-100：1。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二甲苯、正丁醇和甲苯中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂化石墨烯、第二有机树脂和稀释剂的质量比为0.001-0.05:1:0.1-0.5。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂包括胺、醚或酸酐类固化剂；固化剂与a组分中第二有机树脂的质量比例为0.1-1:1。

7.权利要求1～6任一项所述制备方法制备的树脂化石墨烯防腐涂料，其特征在于，由a组分和b组分组成，所述a组分由所述树脂化石墨烯、第二有机树脂、稀释剂和添加剂和组成，所述b组分为固化剂。

8.权利要求7所述树脂化石墨烯防腐涂料在输油管道、船舶或海洋平台中的应用。

技术总结本发明公开了一种基于高温机械力化学的树脂化石墨烯防腐涂料及其制备方法和应用，涉及有机防腐涂料领域。本发明通过高温机械力化学技术能够实现石墨烯或氧化石墨烯与有机树脂的化学反应；该树脂化石墨烯能均匀分散在有机树脂中，与成膜物质结合强度高，减少涂层中孔洞缺陷，提高涂层的阻隔性能和机械性能，从而获得较好的防腐能力。技术研发人员：孟凡帝,栾浩,刘莉,郑宏鹏,崔宇,王福会受保护的技术使用者：东北大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18