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：
：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。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構的一種碳質新材料，有極大的比表面積。它具有小尺寸效應，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進入金屬基體，對小分子有較強的阻隔能力，對于涂料內部的細微孔道有著較好的封堵能力，可以有效地增強膜層的物理隔絕作用，使涂料對基底的保護能力顯著提高，同時與涂料本身有良好的相容性。此外，石墨烯的表面效應使得它和水的接觸角很大，對水的浸潤性很差，因此有很好的防水性；它還具有很強的機械性能，可以提高防腐涂料的機械強度。所以將石墨烯用于改性金屬防腐涂料中，對增強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，同時減少鋅粉的含量，有利于提高防腐性能。CN104371537A公開了一種氧化石墨烯復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，再加入過硫酸銨使苯胺發(fā)生聚合反應，制備成復合粉體作為原料，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防腐性能的影響，沒有說明不同尺寸氧化石墨烯對防腐性能的影響，不夠全面和客觀。技術實現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有技術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題，通過發(fā)明人大量的研究表明，通過調整原料氧化石墨烯尺寸大小來調控防腐性能效果顯著，并且相對于調整摻雜量更加方便可控，降低成本。發(fā)明的技術方案是：一種氧化石墨烯防腐涂料，包括摻雜質量比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。進一步的，一種氧化石墨烯防腐涂料，所述氧化石墨烯摻雜質量比為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量比為1-2‰。進一步的，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，時間為2-6h。進一步的，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，球磨轉速為300-800rpm，時間為2-6h。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，解決了現(xiàn)有技術沒有考慮到氧化石墨烯尺寸大小的重要問題，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)濟環(huán)保。下面通過附圖對本發(fā)明做進一步說明。附圖說明圖1為實施例1-5和對比實施例所測的摻雜不同目數(shù)氧化石墨烯的防腐涂層的Fe的極化曲線。具體實施方式以下通過特定的具體實施說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。實施例中涉及的原料和儀器型號如下：超聲波清洗器，型號KQ2200E，廠家：昆山市超聲儀器有限公司。電子天平，型號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DF-101S，廠家：鞏義市予華儀器有限責任公司。電化學工作站，型號HCP-803，廠家：法國Bio-Logic公司。石墨(50、80、100、200、325、500目)，廠家：青島華泰企業(yè)集團有限公司。硫酸，化學式H2SO4，廠家：國藥集團化學試劑有限公司。高錳酸鉀，化學式KMnO4，廠家：國藥集團化學試劑有限公司。過氧化氫，化學式H2O2，廠家：國藥集團化學試劑有限公司。鹽酸，化學式HCl，廠家：國藥集團化學試劑有限公司。乙醇，化學式C2H5OH，廠家：國藥集團化學試劑有限公司。丙酮，化學式CH3COCH3，廠家：國藥集團化學試劑有限公司。環(huán)氧樹脂，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，維持反應體系溫度不超過20℃。2.移去步驟1使用的冰浴，使用水浴維持反應體系溫度在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得到的溶液趁熱過濾，然后用體積比為1:10的鹽酸溶液洗滌，用來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。對比實施例1、稱取5g環(huán)氧樹脂，用15ml丙酮物理稀釋；2、稱取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)氧樹脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質量比1‰的環(huán)氧樹脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為75μm，風干后測其極化曲線。實施例一1、稱取5g環(huán)氧樹脂，用15ml丙酮物理稀釋；2、稱取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)氧樹脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質量比1‰的環(huán)氧樹脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風干后測其極化曲線。實施例二1、稱取5g環(huán)氧樹脂，用15ml丙酮物理稀釋；2、稱取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)氧樹脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質量比1‰的環(huán)氧樹脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風干后測其極化曲線。實施例三1、稱取5g環(huán)氧樹脂，用15ml丙酮物理稀釋；2、稱取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)氧樹脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質量比1‰的環(huán)氧樹脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風干后測其極化曲線。實施例四1、稱取5g環(huán)氧樹脂，用15ml丙酮物理稀釋；2、稱取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)氧樹脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質量比1‰的環(huán)氧樹脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風干后測其極化曲線。實施例五1、稱取5g環(huán)氧樹脂，用15ml丙酮物理稀釋；2、稱取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)氧樹脂混合，制成摻雜氧化石墨烯質量比1‰的環(huán)氧樹脂涂料，后置于35℃烘箱中，烘干48小時以除去丙酮和乙醇；4、按4：1的重量百分比添加固化劑，在準備好的鐵基底上刷涂防腐涂層，涂層厚度約為20μm，風干后測其極化曲線。實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得的極極化曲線，與對比實施例給出的常用的500目石墨制備氧化石墨烯相比，可以得出下表的數(shù)據(jù)以及大量實驗數(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，尤其實施例二至四中，當石墨目數(shù)為50-325目時，制備的防腐涂料有更好的耐腐蝕性能。實施例對比實施例實施例一實施例二實施例三實施例四實施例五腐蝕電流(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)明的較佳實施例，上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而并非對本發(fā)明任何形式上和實質上的限制，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還將可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本發(fā)明的保護范圍。凡熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，當可利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例；同時，凡依據(jù)本發(fā)明得到實質技術對上述實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內。當前第1頁1 2 3