石墨烯掺杂改性的防护涂层及其制备方法与用途

• 摘要：

  本发明公开了一种石墨烯掺杂改性的防护涂层及其制备方法与用途.先通过电沉积法直接在石墨烯表面修饰粗糙多孔、结合力良好的纳米SiO₂薄膜,然后利用制得的粉末负载缓蚀剂,掺杂到防护涂层中来提高涂层的防腐蚀效果.负载SiO₂的石墨烯粉末的制备是将石墨烯直接加入SiO₂前驱体溶液中,在均匀搅拌条件下于三电极体系中进行电沉积的方法制得.该方法将石墨烯的优异特性和可作为缓蚀剂容器的多孔SiO₂充分结合起来,发挥惰性的石墨烯在涂层中对腐蚀介质的物理屏障作用,延缓腐蚀介质到达基体.同时,当基体遭受腐蚀时,石墨烯上负载的纳米多孔SiO₂薄膜能将缓蚀剂释放出来,对基体起到修复作用.本发明制备工艺简单,成本较低,有望实现工业化应用.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201610081736.5

• 申请日期：

  2016.02.05

• 公开/公告号：

  CN105713434A

• 公开/公告日：

  2016-06-29

• 发明人：

  胡吉明 赵继鹏 付红丽

• 申请人：

  浙江大学

• 主分类号：

  C09D5/08(2006.01)I,C,C09,C09D,C09D5

• 分类号：

  C09D5/08(2006.01)I,C09D163/00(2006.01)I,C09D175/04(2006.01)I,C09D129/14(2006.01)I,C25D9/04(2006.01)I,C25D7/00(2006.01)I,C,C09,C25,C09D,C25D,C09D5,C09D163,C09D175,C09D129,C25D9,C25D7,C09D5/08,C09D163/00,C09D175/04,C09D129/14,C25D9/04,C25D7/00

• 主权项：

  一种石墨烯掺杂改性的防护涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1) 金属基体根据需要经机械打磨后,放入30~60℃除油液中除油1~10min,再在30~60℃超声5~15min,最后依次用自来水,去离子水清洗后,用热风吹干,在干燥箱中放置5~24h待用;2) 二氧化硅前驱体溶液配制:加入50~100mL无水乙醇、50~100mL水、1~10mL SiO₂前驱体,调节pH至2.0~6.0,室温下搅拌2~48h,待用;3) 在三电极电解槽中加入配好的前驱体溶液,再加入石墨烯1~100 mg,超声搅拌混匀,超声功率100~200 W,时间1~10 min,Ag/AgCl作为参比电极,铂片为工作电极;4)电沉积的电位控制在‑0.5~‑5.0 V,沉积时间为5 min~60 min,沉积温度30~60 ℃;5)沉积后依次用去离子水、乙醇冲洗离心分离后的沉积产物,冲洗次数1~5次,最后再经过离心分离得到电沉积纳米SiO₂薄膜覆盖的石墨烯粉末,离心分离转速1000~10000 rpm,离心时间为1~10 min,最后在40~100 ℃烘箱中烘干;6) 将负载了电沉积SiO₂的石墨烯粉末浸入含缓蚀剂的醇/水溶液中,吸附10s~12h后再离心,40~100℃烘干,得到负载了缓蚀剂的粉末;7) 将负载了缓蚀剂的粉末以不同比例掺杂到液态涂料中,浸涂、滴涂、旋涂或刷涂到基体表面,溶剂挥发后在40~150℃下固化1~15天,得到负载缓蚀剂的电沉积SiO₂薄膜修饰石墨烯颗粒掺杂改性的防护涂层体系.