一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用

本发明涉及涂层材料，尤其涉及一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用。

背景技术：

1、金属与自然环境作用便会产生腐蚀，腐蚀是无法避免的破坏，无论是经济方面还是能源消耗方面，金属的腐蚀都会造成大量损失。基于这种严峻的情况，减缓以及抑制腐蚀现象刻不容缓。涂层保护是最简单也是最有效的方法，是现在金属防护方面研究的重点方向。

2、六方氮化硼(h-bn)是一种新型的防腐蚀材料，具有广阔的应用前景，可以广泛地运用于防腐蚀领域。六方氮化硼结构与石墨类似。具有良好的热稳定性，且耐高温，具有润滑性。六方氮化硼的b原子和n原子以sp2杂化的方式形成高稳定六边形b-n网络层状结构。除此之外，六方氮化硼的化学稳定性、抗氧化性甚至优于石墨烯。

3、但是六方氮化硼(h-bn)用于改性防腐涂料时，由于具有疏水性，在水性环氧涂料中极难分散，且对金属表面附着性差，导致防腐效果差、涂层寿命短。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用，该涂层材料的防腐性能好，涂层寿命长。

2、为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.以氮化硼纳米片及氧化石墨烯为原料，进行水热反应，得到还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料；

5、s2.以还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料与2,6-二氨基嘌呤为原料，进行氨基缩合反应，得到改性还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料；

6、s3.将改性还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料的水溶液、柠檬酸水溶液、环氧树脂混匀后超声分散，再加入固化剂，搅拌反应，即得环氧复合防腐蚀涂层材料。

7、优选的，固化剂为酚醛胺环氧固化剂。

8、优选的，改性还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料的水溶液的质量分数为0.1-0.3wt％。若过高或过低均会导致涂层防腐蚀效果下降。

9、优选的，柠檬酸水溶液的浓度为0.5-3mol/l。若过高或过低均会导致涂层防腐蚀效果下降。

10、优选的，水热反应的温度为160-180℃，反应的时间为10-12h。

11、优选的，氮化硼纳米片及氧化石墨烯的质量比为1：1-5。

12、优选的，2,6-二氨基嘌呤与还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料的质量比为5:7.5-17.5。

13、优选的，氨基缩合反应的温度为60-80℃，反应的时间为20-30min。

14、第二方面，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料。

15、第三方面，本申请提供一种环氧复合防腐蚀涂层材料在金属防护领域中的应用。

16、本申请的有益效果如下：本方案以柠檬酸为基、用2，6-二氨基嘌呤改性修饰的还原氧化石墨烯-六方氮化硼作为填充物制备的环氧复合防腐蚀涂层材料，可以提高六方氮化硼在水性环氧树脂中的分散性，改善团聚现象，提高防腐蚀性能，且能提高复合材料对环氧树脂的吸附性；同时加入柠檬酸，利用柠檬酸对金属的螯合性，提高了有机涂层对金属表面的附着性，提高了涂层的寿命。

技术特征：

1.一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述固化剂为酚醛胺环氧固化剂。

3.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述改性还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料的水溶液的质量分数为0.1-0.3wt％。

4.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸水溶液的浓度为0.5-3mol/l。

5.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160-180℃，反应的时间为10-12h。

6.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述氮化硼纳米片及氧化石墨烯的质量比为1：1-5。

7.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述2,6-二氨基嘌呤与所述还原氧化石墨烯-六方氮化硼复合材料的质量比为5:7.5-17.5。

8.根据权利要求1所述的环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法，其特征在于，所述氨基缩合反应的温度为60-80℃，反应的时间为20-30min。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的环氧复合防腐蚀涂层材料。

10.一种如权利要求9所述的环氧复合防腐蚀涂层材料在金属防护领域中的应用。

技术总结
本发明公开一种环氧复合防腐蚀涂层材料的制备方法与应用，包括以下步骤：S1.以氮化硼纳米片及氧化石墨烯为原料，进行水热反应，得到还原氧化石墨烯‑六方氮化硼复合材料；S2.以还原氧化石墨烯‑六方氮化硼复合材料与2,6‑二氨基嘌呤为原料，进行氨基缩合反应，得到改性还原氧化石墨烯‑六方氮化硼复合材料；S3.将改性还原氧化石墨烯‑六方氮化硼复合材料的水溶液、柠檬酸水溶液、环氧树脂混匀后超声分散，再加入固化剂，搅拌反应，即得环氧复合防腐蚀涂层材料，该涂层材料的防腐性能好，涂层寿命长。

技术研发人员：刘毅辉,余佳祺,王超
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12