本發(fā)明屬涂料技術領域,具體涉及一種環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料及其制備方法。
背景技術:
有機涂料作為金屬材料最有效、最經濟、應用最普遍的防腐方法,是金屬基材防腐蝕的基礎,其中一半以上是環(huán)氧樹脂基防腐涂料。國內外大量的防腐工程和科學實驗證明,鱗片型填料(云母、玻璃鱗片等)可以提高環(huán)氧涂層對腐蝕介質的阻隔性能?;邝[片填料在涂層內形成的迷宮效應,延長腐蝕介質在涂層內的傳輸路徑,以達到阻滯腐蝕介質在涂層中傳輸的目的。但傳統(tǒng)的鱗片型填料的尺寸較大,一般在微米級,因此比表面積較小。通常添加量要大于30%(質量比)才能在防腐涂層內實現迷宮效應,實現其防腐性能。但填料量過高,將會引起涂料的流變特性、對金屬的浸潤性、固化收縮率、漆膜脆性等方面的劣化。另外,無機填料和有機環(huán)氧樹脂間的相容性很差,制備涂料時需要高速機械研磨,以達到無機填料在涂料內均勻分散的目的,但儲存一段時間后還會出現無機填料和有機環(huán)氧樹脂間的相分離和分層現象,嚴重的會導致涂料失效。
石墨烯的基本結構為碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體,市售的石墨烯分為單層石墨烯、雙層石墨烯、多層石墨烯等。石墨烯是目前發(fā)現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,但石墨烯和環(huán)氧樹脂的分子結構差異很大,彼此間的界面相容性不佳。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料及其制備方法,通過過氧化物處理的手段將環(huán)氧樹脂接枝到石墨烯納米片層上,實現石墨烯填料與涂料中的環(huán)氧樹脂和固化劑之間的界面化學鍵合,解決了石墨烯在涂料和涂層中的析出、團聚等問題。
本發(fā)明的技術方案是:
一種環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,該涂料由A組份和B組份組成,按質量份計,包括如下組分和用量:
(1)A組份:
(2)B組份:
固化劑 0.1~100。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,優(yōu)選的,按質量份計,包括如下組分和用量:
(1)A組份:
(2)B組份:
固化劑 10~60。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,按質量份計,制備接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料的原料,包括如下組分和用量:
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,優(yōu)選的,按質量份計,制備接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料的原料,包括如下組分和用量:
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,石墨烯為單層石墨烯(碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體)、雙層石墨烯、多層石墨烯中的一種或兩種以上的任意組合;過氧化物分子上帶有過氧基(-O-O-)官能團,過氧化物為無機過氧化物或有機過氧化物;酸為硫酸、硝酸、鹽酸中的一種或兩種以上的任意組合,堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀,分散劑為去離子水、甲苯、二甲苯、異丙醇、丙酮中的一種或兩種以上的任意組合;環(huán)氧樹脂的分子上帶有兩個以上的環(huán)氧官能團,環(huán)氧樹脂分子為脂肪族結構或芳香族結構。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,其中:
A組份中環(huán)氧樹脂的分子上帶有兩個以上的環(huán)氧官能團,環(huán)氧樹脂分子為脂肪族結構或芳香族結構;
A組份的稀釋劑為甲苯、二甲苯、正丁醇、乙醇、異丙醇、丙酮中的一種或兩種以上的任意組合;
A組份的助劑為環(huán)氧涂料用消泡劑、流平劑、附著力促進劑、催干劑、增韌劑、增稠劑、抗結皮劑、消光劑、光穩(wěn)定劑、防霉劑、抗靜電劑中的一種或兩種以上的任意組合。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,B組份的固化劑分為兩類:第一類是胺類化合物,且胺類化合物的分子上帶有兩個以上的N-H結構,固化劑分子為脂肪族結構或芳香族結構;第二類是二元酸、多元酸或其酸酐,固化劑分子為脂肪族結構或芳香族結構。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料的制備方法,在干凈的容器內將接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、環(huán)氧樹脂、稀釋劑、助劑經攪拌均勻混合后,用超聲波中處理0~60分鐘,接著用涂料研磨設備處理10~120分鐘,經篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存;將涂料的A組份、B組份均勻混合在一起調配成待涂裝的涂料。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料的制備方法,A組份中接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料的制備方法如下:
先將石墨烯在攪拌的條件下分散在分散劑中制備石墨烯分散液,同時將過氧化物、酸或堿分散在相同的分散劑中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下 將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理10~120分鐘,超聲波處理的產物直接使用或離心除去分散劑,然后加入環(huán)氧樹脂在室溫至140℃反應0.5~24小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
所述的環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料的制備方法,涂料的涂裝工藝包括以下步驟:①對金屬基材進行噴砂或砂紙打磨處理,除去金屬基材表面的銹和其他雜物,然后采用無水乙醇或丙酮清洗金屬基體除去油污,晾干后得到潔凈的金屬基體放入干燥器內保存或直接使用;②采用刷涂、噴涂或浸漬制備涂層,涂層厚度由涂裝次數控制,每次噴涂厚度為10~150μm;③涂裝后的涂層在室溫下固化或在加熱的條件下固化。
本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是:
1、本發(fā)明環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料,由A組份、B組份組成,其中A組份中含有接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料可與涂料中的環(huán)氧樹脂、固化劑交聯(lián)在一起,獲得環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂層;B組份為固化劑。本發(fā)明通過過氧化物在石墨烯納米片層表面接枝環(huán)氧樹脂分子制備改性石墨烯填料,改性石墨烯填料可均勻分散在涂料的環(huán)氧樹脂中,并與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應,獲得環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂層。因為納米級的石墨烯片層填料在涂層中的層疊排列,賦予環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂層優(yōu)異的機械性能、導電性能和耐腐蝕性能。
2、與直接添加石墨烯的涂層相比,本發(fā)明涂層附著力可提高5~15%,涂層的吸水率可降低10~20%,涂層的強度可提高1~35%,涂層的耐鹽霧時間可提高5~85%,涂層的導電性可提高0~5000%。
3、本發(fā)明涉及涂料的原料廣泛易得,可在通用的涂料制造設備上生產,涂料可采用涂刷、噴涂、浸漬等多種方法涂裝,涂料固化后獲得的涂層具有耐腐蝕、強度高、電導率高等特點。涂料涂裝固化后的防腐涂層可以單獨使用,也可以與相應的中間漆或面漆配套使用。
具體實施方式
在具體實施過程中,本發(fā)明在防腐涂料內添加接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯作為填料,填料通過過氧化物處理技術制備。石墨烯表面接枝的環(huán)氧樹脂與涂料中的環(huán)氧樹脂之間相容性良好,可均勻分散在涂料的環(huán)氧樹脂中,并與固化劑發(fā)生交聯(lián) 反應,獲得環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂層。首先,石墨烯為納米級鱗片狀填料,可在涂料中層疊排布,賦予涂層對腐蝕介質的“迷宮效應”,延長腐蝕介質在涂層內的傳輸路徑,以達到阻滯腐蝕介質在涂層中傳輸的目的,從而提升環(huán)氧涂層的耐腐蝕能力;其次,接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料易與涂料樹脂充分的互溶和潤濕,可與涂層內的樹脂形成牢固的界面結合力,極大地消除防腐涂層的缺陷和孔隙,抑制防腐涂層發(fā)生脆化開裂、膜下腐蝕等現象,從而顯著提高防腐涂層的耐腐蝕效果和使用壽命。最后石墨烯的機械性能和導電性能優(yōu)異,添加石墨烯的環(huán)氧涂層不僅具有防腐功能,還有強度高、消除靜電、屏蔽外界電磁場等作用,從而拓寬了環(huán)氧防腐涂層的應用范圍。
下面,結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
實施例1
先將100克多層石墨烯在攪拌的條件下分散在2000克去離子水中制備石墨烯分散液,同時將200克過氧化氫、200克氫氧化鈉分散在1000克去離子水中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理120分鐘,超聲波處理的產物離心除去去離子水,然后加入180克環(huán)氧當量160~180(g.mol-1)的雙酚F型環(huán)氧樹脂140℃反應0.5小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將95克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量185~208(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂、300克二甲苯、27克增韌劑、1克消泡劑、1克流平劑、1克抗靜電劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理60分鐘,接著用涂料研磨設備處理120分鐘,經300目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入60克腰果殼胺作為固化劑,攪拌均勻后用刷子將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化兩周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的多層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高5%,涂層的吸水率可降低10%,涂層的強度可提高35%,涂層的耐鹽霧時間可提高5%,涂層的導電性可提高5000%。
實施例2
先將100克雙層石墨烯在攪拌的條件下分散在1000克去離子水中制備石墨烯分散液,同時將10克過氧化鈉、5克氫氧化鉀分散在100克去離子水中制備過氧 化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻,用超聲波處理10分鐘,超聲波處理的產物離心除去去離子水后,加入1克環(huán)氧當量160~180(g.mol-1)的雙酚F型環(huán)氧樹脂120℃反應8小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將0.05克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量185~208(g.mol-1)的雙酚F型環(huán)氧樹脂、28克增韌劑、0.1克附著力促進劑、0.1克催干劑、1克增韌劑、0.1克增稠劑、0.1克抗結皮劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理10分鐘,接著用涂料研磨設備處理10分鐘,經200目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入50克腰果殼胺作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化兩周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的雙層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高9%,涂層的吸水率可降低12%,涂層的強度可提高1%,涂層的耐鹽霧時間可提高10%,涂層的導電性可提高0%。
實施例3
先將100克多層石墨烯在攪拌的條件下分散在2000克甲苯中制備石墨烯分散液,同時將10克過氧化二苯甲酰、6克硫酸分散在100克甲苯制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻,用超聲波處理60分鐘,加入90克環(huán)氧當量200~220(g.mol-1)的脂肪族環(huán)氧樹脂110℃反應24小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將1克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量455~556(g.mol-1)的雙酚F型環(huán)氧樹脂、50克甲苯、10克異丙醇、0.2克增稠劑、0.1克抗結皮劑、0.05克消光劑、0.05克光穩(wěn)定劑、0.05克防霉劑、0.05克抗靜電劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,接著用涂料研磨設備處理120分鐘,經180目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入17克四乙烯五胺作為固化劑,攪拌均勻后用浸漬法將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化二周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的多層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高15%,涂 層的吸水率可降低12%,涂層的強度可提高5%,涂層的耐鹽霧時間可提高30%,涂層的導電性可提高10%。
實施例4
先將100克單層石墨烯在攪拌的條件下分散在800克二甲苯中制備石墨烯分散液,同時將12克過氧化環(huán)己酮、3克濃鹽酸、6克硝酸分散在300克二甲苯制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理90分鐘,然后加入180克環(huán)氧當量160~180(g.mol-1)的雙酚F型環(huán)氧樹脂120℃反應24小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將10克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量185~195(g.mol-1)的酚醛環(huán)氧樹脂、70克乙醇、5克增韌劑、1克消泡劑、1克流平劑、1克抗靜電劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理40分鐘,接著用涂料研磨設備處理30分鐘,經300目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入50克曼尼希多胺作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化二周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的單層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高15%,涂層的吸水率可降低20%,涂層的強度可提高25%,涂層的耐鹽霧時間可提高85%,涂層的導電性可提高500%。
實施例5
先將100克多層石墨烯在攪拌的條件下分散在500克異丙醇中制備石墨烯分散液,同時將20克過氧化鉀、10克硫酸分散在300克異丙醇中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理30分鐘,然后加入80克環(huán)氧當量210~244(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂在60℃反應3小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將50克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量215~230(g.mol-1)的酚醛環(huán)氧樹脂、100克丙酮、8克增韌劑、1克消泡劑、1克流平劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理30分鐘,接著用涂料研磨設備處理80分鐘,經200目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入23克均苯四酸二酐 作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于200℃下固化24小時。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的多層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高7%,涂層的吸水率可降低10%,涂層的強度可提高5%,涂層的耐鹽霧時間可提高25%,涂層的導電性可提高1000%。
實施例6
先將100克多層石墨烯在攪拌的條件下分散在700克丙酮中制備石墨烯分散液,同時將10克過氧化氫、3克硫酸分散在200克丙酮中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理60分鐘,然后加入60克環(huán)氧當量215~230(g.mol-1)的酚醛環(huán)氧樹脂在50℃反應0.5小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將25克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量210~244(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂、50克二甲苯、3克增韌劑、1克流平劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理60分鐘,接著用涂料研磨設備處理120分鐘,經200目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入35克聚酰胺(650)作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化兩周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的多層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高6%,涂層的吸水率可降低16%,涂層的強度可提高21%,涂層的耐鹽霧時間可提高58%,涂層的導電性可提高800%。
實施例7
先將100克雙層石墨烯在攪拌的條件下分散在600克丙酮中制備石墨烯分散液,同時將10克過氧化氫、5克硝酸分散在200克丙酮中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理60分鐘,然后加入50克環(huán)氧當量185~208(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂在室溫反應5小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將55克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量210~244(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂、21克二甲苯、7克正丁醇0.05克消泡韌劑、0.05克流平劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30 分鐘,用超聲波處理10分鐘,接著用涂料研磨設備處理30分鐘,經120目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入10克鄰苯二甲酸酐作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于80℃下2小時,升溫至120℃下2小時,升溫至180℃下4小時,完成涂料的固化。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的雙層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高12%,涂層的吸水率可降低10%,涂層的強度可提高15%,涂層的耐鹽霧時間可提高35%,涂層的導電性可提高2000%。
實施例8
先將100克雙層石墨烯在攪拌的條件下分散在400克二甲苯中制備石墨烯分散液,同時將22克叔丁基過氧化氫、3克氫氧化鉀分散在100克二甲苯中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理60分鐘,然后加入130克環(huán)氧當量455~556(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂在110℃反應6小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將33克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量210~244(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂、7克二甲苯、3克正丁醇、0.5克消泡韌劑、0.6克流平劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理60分鐘,接著用涂料研磨設備處理30分鐘,經200目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入30克聚酰胺(650)作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化兩周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的雙層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高7%,涂層的吸水率可降低17%,涂層的強度可提高25%,涂層的耐鹽霧時間可提高50%,涂層的導電性可提高1000%。
實施例9
先將100克多層石墨烯在攪拌的條件下分散在90克去離子水中制備石墨烯分散液,同時將2克過氧化氫、1克氫氧化鈉分散在10克去離子水中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理120分鐘,超聲波處理的產物離心除去去離子水,然后加入180克環(huán)氧當量455~556(g.mol-1)的雙酚F型環(huán)氧樹脂在120℃反應3小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹 脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將58克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量210~244(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂、30克二甲苯、5克增韌劑、1克消泡劑、1克流平劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理60分鐘,接著用涂料研磨設備處理60分鐘,經200目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入40克腰果殼胺作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化兩周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的多層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高7%,涂層的吸水率可降低12%,涂層的強度可提高20%,涂層的耐鹽霧時間可提高35%,涂層的導電性可提高2500%。
實施例10
先將100克多層石墨烯在攪拌的條件下分散在750克二甲苯中制備石墨烯分散液,同時將5克叔丁基過氧化氫、5克硫酸分散在50克二甲苯中制備過氧化物分散液,接著在攪拌的條件下將過氧化物分散液滴加至石墨烯分散液中攪拌均勻后,用超聲波處理60分鐘,然后加入50克環(huán)氧當量455~556(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂在110℃反應4小時后停止反應,反應產物用丙酮反復洗滌、并離心或過濾除去游離的化合物得到接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料。
涂料A組份的配制方法為,在干凈的容器內將40克接枝環(huán)氧樹脂的石墨烯填料、100克環(huán)氧當量210~244(g.mol-1)的雙酚A型環(huán)氧樹脂、12克二甲苯、0.5克消泡韌劑、0.6克流平劑投入至涂料分散設備經攪拌均勻混合30分鐘,用超聲波處理60分鐘,接著用涂料研磨設備處理30分鐘,經180目篩網過濾后即得到涂料的A組份,注入罐裝儲存。接著向涂料A組份中加入31克聚酰胺(650)作為固化劑,攪拌均勻后用噴槍將涂料涂裝于金屬試片表面,于室溫下固化兩周。以相同質量的未接枝環(huán)氧樹脂的多層石墨烯添加到相同配方的涂料內做對比。涂層附著力可提高6%,涂層的吸水率可降低11%,涂層的強度可提高17%,涂層的耐鹽霧時間可提高32%,涂層的導電性可提高1900%。
另外,以上所述,僅是本發(fā)明較佳可行的實施例而已,不能以此局限本發(fā)明之權利范圍,所述一種環(huán)氧樹脂-石墨烯界面化學鍵合防腐涂料及其制備方法,還可應用于其它有機涂料。因此,依本發(fā)明的技術方案和技術思路做出其它各種相應的改變和變形,仍屬本發(fā)明所涵蓋的保護范圍之內。