一種海洋防腐涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及海洋防腐涂層領(lǐng)域，具體地說，設(shè)及一種海洋防腐涂層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 海洋覆蓋了地球4/5面積，我國擁有300多萬平方公里海域。開發(fā)海洋資源可W有 效地緩解目前資源緊缺的現(xiàn)狀。但是海水是自然界中數(shù)量最大的且具有腐蝕性的天然電解 質(zhì)，會(huì)對(duì)海洋中的設(shè)施造成嚴(yán)重的損害。因此，在開發(fā)海洋資源的同時(shí)，海洋腐蝕與防護(hù)已 成為全球關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。
[0003] 涂料因?yàn)楹?jiǎn)單便捷的特點(diǎn)，一直是海洋防腐蝕領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的方法。目前，海洋 防腐應(yīng)用最多的還是復(fù)合防腐涂層，運(yùn)種涂層是經(jīng)過涂料的干燥固化之后形成的。例如， CN103990588A公布了一種海洋鋼結(jié)構(gòu)用的長(zhǎng)效防護(hù)重防腐涂層及其制備方法，其主要由多 元簇基環(huán)氧樹脂涂層、無溶劑環(huán)氧涂層、丙締酸環(huán)氧面漆或聚氨醋環(huán)氧面漆或有機(jī)娃環(huán)氧 面漆或氣碳面漆組成;CN202123747U則發(fā)明了一種海工環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)的合金樹脂復(fù)合防腐 涂層，其包括化涂層、Al涂層、納米涂料涂層、聚氨醋面漆涂層在內(nèi)的四層;CN200979035Y設(shè) 及一種具有海洋防腐蝕的改性氯化橡膠外防腐涂層的鋼管;CN101987937A提供了浪瓣區(qū)海 洋鋼結(jié)構(gòu)超厚膜防腐涂層，由底漆、面漆和罩面面漆組成。
[0004] 但是涂料因?yàn)榫哂卸拘源?、存?chǔ)占用空間、膜層控制難等特點(diǎn)。因此，直接在基材 表面通過化學(xué)接枝或者自組裝的方法形成防腐防污保護(hù)膜還是很有必要的?？蒞直接由此 制備具有防腐涂層的基材。目前，CN102559011A發(fā)明了一種環(huán)氧防腐涂層的制備方法，但也 是先得到固體添加劑再將其添加到涂料中最后形成涂層。所W，還沒有利用化學(xué)接枝來制 備海洋防腐涂層的制備方法。
[0005] 納米材料因?yàn)槠淞己玫膶?dǎo)電、導(dǎo)熱、力學(xué)性能、大的比表面積，自從被發(fā)現(xiàn)W來，快 速的在涂料的防腐領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如，CN104140744A公開了一種適用于海洋環(huán)境的納米 防腐涂層；CN104559669A設(shè)及了 一種應(yīng)用于海洋船舶的石墨締有機(jī)防腐蝕涂料； CN104231703A-種石墨締復(fù)合防腐涂層的制備方法;CN105111925A公開了一種二氧化鐵-聚苯胺復(fù)合防腐涂層的制備方法，將納米二氧化鐵應(yīng)用到涂料防腐中。
[0006] 本發(fā)明針對(duì)上述問題，通過化學(xué)方法制備了一種海洋防腐涂層，鑒于納米材料的 良好性能，于是將氧化石墨締用于涂層的制備過程。運(yùn)是因?yàn)檠趸喥浔砻婢哂胸S富 的官能團(tuán)（徑基、簇基、環(huán)氧基），運(yùn)些基團(tuán)可作為功能化反應(yīng)的活性位點(diǎn)，既可W與聚合物 又可W與無機(jī)物結(jié)合提高其機(jī)械性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。同時(shí)考慮到氧化石墨締與基材之間 的連接問題，氨基硅烷偶聯(lián)劑作為連接無機(jī)物與有機(jī)物的"橋梁"應(yīng)用于此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種增強(qiáng)海洋防腐涂料附著力的方 法，該方法簡(jiǎn)便、快捷、高效，防腐蝕效果明顯，該方法同樣可W推廣到其他相關(guān)領(lǐng)域。
[000引為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0009] -種海洋防腐涂層的制備方法，包括W下步驟：
[0010] a)對(duì)基材氧化處理；
[0011] b)對(duì)基材進(jìn)行氨基硅烷偶聯(lián)劑處理，形成偶聯(lián)劑膜層;所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑為 丫 -氨丙基甲基二乙氧基硅烷、丫 -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、丫-氨丙基二甲氧基硅烷、丫-氨丙基二乙氧基硅烷、N-0-(氨乙基)-丫-氨丙基二甲氧基硅烷、二乙締二胺基丙基甲基二 甲氧基硅烷的一種或幾種的混合；
[0012] C)在基材上噴涂氧化石墨締形成膜層，烘干。
[0013] 作為優(yōu)選，在上述方法中，步驟a)所述氧化處理用的濃硫酸與雙氧水的體積比例 為2:1到4:1的范圍內(nèi)。
[0014] 作為優(yōu)選，在上述方法中，步驟b)所述的偶聯(lián)劑膜層的厚度在5-25WI1之間。
[0015] 作為優(yōu)選，在上述方法中，步驟C)所述氧化石墨締的濃度在0.1-3g/L，包含偶聯(lián)劑 膜層厚度在內(nèi)的整個(gè)膜層厚度控制在8-50WI1，烘干的溫度控制在100-150°C。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:采用本發(fā)明的方法使得涂料與基材 之間的附著力得到明顯的提升，從而間接提高了涂料的使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖 1 為Tafel 曲線；
[001引空白；氧化;K冊(cè)50。
[0019] 圖 2 為Tafel 曲線；
[0020] 空白；〇.5g/l;lg/l;1.5g/L。
[0021] 圖3為hfel曲線；
[0022] 空白；17 皿;31 皿。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
[0024] 本發(fā)明采用W下實(shí)驗(yàn)方法來進(jìn)行海洋防腐涂層的制備。
[0025] 海洋防腐涂層的制備方法為：用砂紙打磨碳鋼表面，并浸入丙酬溶液中超聲化;濃 硫酸與雙氧水按一定體積比例配成氧化劑對(duì)基材進(jìn)行氧化，反應(yīng)化之后洗涂吹干;按照氨 基硅烷偶聯(lián)劑(體積分?jǐn)?shù)20 % )、乙醇(體積分?jǐn)?shù)72 % )、水(體積分?jǐn)?shù)8 % )的比例配成溶液， 持續(xù)攬拌15分鐘后用超聲噴霧熱解涂膜機(jī)進(jìn)行噴涂;然后再噴涂氧化石墨締溶液。最后用 電化學(xué)工作站對(duì)防腐蝕效果進(jìn)行表征，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1W及圖1-3所示。
[00%]【實(shí)施例1~4】
[0027]按照表1中的參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果用Tafel曲線的自腐蝕電壓與自腐蝕電流 來表征，其結(jié)果見表1;另實(shí)驗(yàn)所測(cè)得化fel曲線如圖1-3所示。
[002引 表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種海洋防腐涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟： a) 對(duì)基材氧化處理； b) 對(duì)基材進(jìn)行氨基硅烷偶聯(lián)劑處理，形成偶聯(lián)劑膜層;所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑為γ -氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ -氨丙基三甲氧基硅烷、γ -氨 丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲 氧基硅烷的一種或幾種的混合； c) 在基材上噴涂氧化石墨烯形成膜層，烘干。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a)所述氧化處理用的濃硫酸與雙氧水 的體積比例為2:1到4:1的范圍內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)所述的偶聯(lián)劑膜層的厚度在5-25μπι 之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟c)所述氧化石墨烯的濃度在0.1_3g/L， 包含偶聯(lián)劑膜層厚度在內(nèi)的整個(gè)膜層厚度控制在8_50μπι，烘干的溫度控制在100-150°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海洋防腐涂層的制備方法，包括a)對(duì)基材氧化處理；b)對(duì)基材進(jìn)行氨基硅烷偶聯(lián)劑處理，形成偶聯(lián)劑膜層；所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷的一種或幾種的混合；c)在基材上噴涂氧化石墨烯形成膜層，烘干。采用本發(fā)明的方法使得涂料與基材之間的附著力得到明顯的提升，從而間接提高了涂料的使用壽命。
【IPC分類】C09D1/00, C09D5/08
【公開號(hào)】CN105713426
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610242867
【發(fā)明人】紀(jì)紅兵, 晏金燦, 王峰
【申請(qǐng)人】中山大學(xué)惠州研究院