本發(fā)明涉及防腐涂料，具體涉及一種氧化石墨烯防腐涂料。
背景技術(shù)：
：隨著防腐涂料中納米填料的發(fā)展，在防腐涂料中添加石墨烯填料成為新的熱點(diǎn)。氧化石墨烯是碳原子緊密堆積而成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，有極大的比表面積。它具有小尺寸效應(yīng)，可以填充到防腐涂料的孔洞和缺陷中阻止和延緩小分子腐蝕介質(zhì)進(jìn)入金屬基體，對(duì)小分子有較強(qiáng)的阻隔能力，對(duì)于涂料內(nèi)部的細(xì)微孔道有著較好的封堵能力，可以有效地增強(qiáng)膜層的物理隔絕作用，使涂料對(duì)基底的保護(hù)能力顯著提高，同時(shí)與涂料本身有良好的相容性。此外，石墨烯的表面效應(yīng)使得它和水的接觸角很大，對(duì)水的浸潤(rùn)性很差，因此有很好的防水性；它還具有很強(qiáng)的機(jī)械性能，可以提高防腐涂料的機(jī)械強(qiáng)度。所以將石墨烯用于改性金屬防腐涂料中，對(duì)增強(qiáng)其耐腐蝕性等有較好的作用。制備石墨烯填料的原料石墨差距很大，目前市面上石墨的目數(shù)很多，從50-10000目不等，甚至有更細(xì)微納米石墨粉存在，用不同目數(shù)石墨制備出的氧化石墨烯尺寸不同，摻雜到防腐涂料中不同尺寸的氧化石墨烯防腐效果存在差異，正確選擇最優(yōu)目數(shù)的氧化石墨烯制備石墨烯防腐涂料，有助于提高防腐涂料的耐腐蝕性能。CN104877402A公開(kāi)了一種氧化石墨烯防腐涂料的制備方法。將氧化石墨烯加入到防腐涂料中，選擇合適的組分比例，同時(shí)減少鋅粉的含量，有利于提高防腐性能。CN104371537A公開(kāi)了一種氧化石墨烯復(fù)合防腐涂料的制備方法。將氧化石墨烯和五氧化二釩干凝膠粉體、蒙脫土與苯胺單體混合，然后加入十二烷基苯磺酸，再加入過(guò)硫酸銨使苯胺發(fā)生聚合反應(yīng)，制備成復(fù)合粉體作為原料，摻雜到防腐涂料中，制備出粒徑為20～80μm的防腐涂料。但是這幾種方式只表明了氧化石墨烯摻雜比例的不同對(duì)防腐性能的影響，沒(méi)有說(shuō)明不同尺寸氧化石墨烯對(duì)防腐性能的影響，不夠全面和客觀。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術(shù)僅僅使用不同摻雜含量的氧化石墨烯提高石墨烯防腐涂料性能的問(wèn)題，通過(guò)發(fā)明人大量的研究表明，通過(guò)調(diào)整原料氧化石墨烯尺寸大小來(lái)調(diào)控防腐性能效果顯著，并且相對(duì)于調(diào)整摻雜量更加方便可控，降低成本。發(fā)明的技術(shù)方案是：一種氧化石墨烯防腐涂料，包括摻雜質(zhì)量比0.5～6‰氧化石墨烯，所述氧化石墨烯由尺寸為50-325目的石墨作為原料通過(guò)Hummers法制備得到。優(yōu)選的，一種氧化石墨烯防腐涂料，所述石墨尺寸為50-200目。更優(yōu)選的，一種氧化石墨烯防腐涂料，所述石墨尺寸為50-100目。進(jìn)一步的，一種氧化石墨烯防腐涂料，所述氧化石墨烯摻雜質(zhì)量比為1-4‰。優(yōu)選的，一種氧化石墨烯防腐涂料，所述氧化石墨烯摻雜質(zhì)量比為1-2‰。進(jìn)一步的，一種氧化石墨烯防腐涂料，氧化石墨烯摻雜到涂料中的方式為超聲。進(jìn)一步的，一種氧化石墨烯防腐涂料，氧化石墨烯摻雜到涂料中的方式為高速攪拌。優(yōu)選的，一種氧化石墨烯防腐涂料，高速攪拌速度為300-1000rpm，時(shí)間為2-6h。進(jìn)一步的，一種氧化石墨烯防腐涂料，氧化石墨烯摻雜到涂料中的方式為球磨。優(yōu)選的，一種氧化石墨烯防腐涂料，球磨轉(zhuǎn)速為300-800rpm，時(shí)間為2-6h。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有考慮到氧化石墨烯尺寸大小的重要問(wèn)題，提供一種氧化石墨烯防腐涂料摻雜的最優(yōu)摻雜目數(shù)，在相同氧化石墨烯的摻雜質(zhì)量比下，大尺寸的氧化石墨烯防腐性能更好，節(jié)約了成本，更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保。下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1為實(shí)施例1-5和對(duì)比實(shí)施例所測(cè)的摻雜不同目數(shù)氧化石墨烯的防腐涂層的Fe的極化曲線。具體實(shí)施方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)施說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。實(shí)施例中涉及的原料和儀器型號(hào)如下：超聲波清洗器，型號(hào)KQ2200E，廠家：昆山市超聲儀器有限公司。電子天平，型號(hào)FA135S-4240，廠家：上海?？惦娮觾x器廠。集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，型號(hào)DF-101S，廠家：鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。電化學(xué)工作站，型號(hào)HCP-803，廠家：法國(guó)Bio-Logic公司。石墨(50、80、100、200、325、500目)，廠家：青島華泰企業(yè)集團(tuán)有限公司。硫酸，化學(xué)式H2SO4，廠家：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。高錳酸鉀，化學(xué)式KMnO4，廠家：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。過(guò)氧化氫，化學(xué)式H2O2，廠家：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。鹽酸，化學(xué)式HCl，廠家：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。乙醇，化學(xué)式C2H5OH，廠家：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。丙酮，化學(xué)式CH3COCH3，廠家：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。環(huán)氧樹(shù)脂，廠家：江蘇省昆山市綠循化工商行。氧化石墨烯(GO)，采用改進(jìn)的Hummer法制備，具體步驟如下：1.在冰浴和攪拌的條件下，向69mL硫酸中加入1.5g硝酸鈉，NaNO3完全溶于硫酸后，將3g石墨邊攪拌邊加入其中，然后緩慢加入9g研磨后的高錳酸鉀，維持反應(yīng)體系溫度不超過(guò)20℃。2.移去步驟1使用的冰浴，使用水浴維持反應(yīng)體系溫度在35℃左右，保溫2h，接著在上述溶液中緩慢加入137mL去離子水，體系升溫到98℃，水浴保持15分鐘，再用去離子水進(jìn)一步稀釋到420mL，加入30％雙氧水11mL以還原體系中剩余的高錳酸鉀，得到亮黃色懸浮液。3.將步驟2得到的溶液趁熱過(guò)濾，然后用體積比為1:10的鹽酸溶液洗滌，用來(lái)去除殘余的金屬離子，接著用去離子水洗滌至中性，超聲，得到氧化石墨烯。對(duì)比實(shí)施例1、稱(chēng)取5g環(huán)氧樹(shù)脂，用15ml丙酮物理稀釋?zhuān)?、稱(chēng)取5mg500目石墨制備的GO，分散于15ml乙醇，超聲處理15分鐘；3、將分散好的GO/乙醇溶液與稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質(zhì)量比1‰的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時(shí)以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準(zhǔn)備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為75μm，風(fēng)干后測(cè)其極化曲線。實(shí)施例一1、稱(chēng)取5g環(huán)氧樹(shù)脂，用15ml丙酮物理稀釋?zhuān)?、稱(chēng)取5mg50目石墨制備的GO，分散于15ml乙醇，超聲處理15分鐘；3、將分散好的GO/乙醇溶液與稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質(zhì)量比1‰的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時(shí)以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準(zhǔn)備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風(fēng)干后測(cè)其極化曲線。實(shí)施例二1、稱(chēng)取5g環(huán)氧樹(shù)脂，用15ml丙酮物理稀釋?zhuān)?、稱(chēng)取5mg80目石墨制備的GO，分散于15ml乙醇，超聲處理15分鐘；3、將分散好的GO/乙醇溶液與稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質(zhì)量比1‰的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時(shí)以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準(zhǔn)備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風(fēng)干后測(cè)其極化曲線。實(shí)施例三1、稱(chēng)取5g環(huán)氧樹(shù)脂，用15ml丙酮物理稀釋?zhuān)?、稱(chēng)取5mg100目石墨制備的GO，分散于15ml乙醇，超聲處理15分鐘；3、將分散好的GO/乙醇溶液與稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質(zhì)量比1‰的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時(shí)以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準(zhǔn)備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風(fēng)干后測(cè)其極化曲線。實(shí)施例四1、稱(chēng)取5g環(huán)氧樹(shù)脂，用15ml丙酮物理稀釋?zhuān)?、稱(chēng)取5mg200目石墨制備的GO，分散于15ml乙醇，超聲處理15分鐘；3、將分散好的GO/乙醇溶液與稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質(zhì)量比1‰的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時(shí)以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準(zhǔn)備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風(fēng)干后測(cè)其極化曲線。實(shí)施例五1、稱(chēng)取5g環(huán)氧樹(shù)脂，用15ml丙酮物理稀釋?zhuān)?、稱(chēng)取5mg325目石墨制備的GO，分散于15ml乙醇，超聲處理15分鐘；3、將分散好的GO/乙醇溶液與稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質(zhì)量比1‰的環(huán)氧樹(shù)脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時(shí)以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準(zhǔn)備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風(fēng)干后測(cè)其極化曲線。實(shí)施例一至五分別給出了利用不同目數(shù)石墨制備的氧化石墨烯作為填料摻雜到防腐涂料中測(cè)得的極極化曲線，與對(duì)比實(shí)施例給出的常用的500目石墨制備氧化石墨烯相比，可以得出下表的數(shù)據(jù)以及大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出，石墨目數(shù)越小，Hummers法制備出的氧化石墨烯尺寸越大，大尺寸的氧化石墨烯摻雜到防腐涂層中，涂覆后的Fe片腐蝕速率更低，尤其實(shí)施例二至四中，當(dāng)石墨目數(shù)為50-325目時(shí)，制備的防腐涂料有更好的耐腐蝕性能。實(shí)施例對(duì)比實(shí)施例實(shí)施例一實(shí)施例二實(shí)施例三實(shí)施例四實(shí)施例五腐蝕電流(μA/cm2)19.9660.5030.5426.1597.5539.357腐蝕速率(mm/a)2.3210.0580.0630.7160.8781.087以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而并非對(duì)本發(fā)明任何形式上和實(shí)質(zhì)上的限制，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還將可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，當(dāng)可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而做出的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例；同時(shí)，凡依據(jù)本發(fā)明得到實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)上述實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3