CN106752676B - 六方氮化硼环氧防腐耐磨涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六方氮化硼防腐耐磨涂料及其制备方法与应用。所述制备方法包括：提供第一组分，包括：将六方氮化硼与苯胺低聚物在溶剂中混合，获得六方氮化硼分散液，之后将六方氮化硼分散液与环氧树脂及涂料助剂均匀混合；提供第二组分，所述第二组分包括固化剂或者固化剂与溶剂的混合物。所述涂料在使用时，可以先将第一、第二组分混合，之后覆设在基体表面，再固化形成涂层。本发明的六方氮化硼防腐耐磨涂料具有贮存稳定性好，不易沉底等优点，且由其形成的涂层具有很好的阻隔性能、防腐性能和耐磨性能，在建筑、化工、石油、电力、冶金、船舶、轻纺、储存、交通、航天等行业中有广泛应用前景。

Description

六方氮化硼环氧防腐耐磨涂料及其制备方法与应用
技术领域
本发明具体涉及一种六方氮化硼环氧复合涂料、其制备方法及应用，属涂料技术领域。
背景技术
腐蚀给金属材料造成的直接损失巨大，主要体现在两个方面。首先，经济上，有人统计每年全世界腐蚀报废的金属约一亿吨,占年产量的20％～40％；而且随着工业化的进程的加速,腐蚀问题日趋严重化，估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备相当于年产量的30％，造成严重的经济损失。其次，腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上，它还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发展、促进自然资源的损耗。金属腐蚀给国民经济和社会生活造成的严重危害已越来越为人们所认识重视。目前，表面涂层涂覆技术(有机涂层和无机涂层)是腐蚀防护的通用措施，尤其是有机涂层以其制备工艺简单、成本低廉，适宜规模化生产等优点得到广泛的应用。有机涂层对金属的防护作用主要包括物理阻隔，钝化，防锈填料的保护，阴极保护作用等。然而有机涂层材料并不是一个完美的阻隔体系，由于聚合物自身的分子链间隙会使涂层产生的孔隙，以及涂装过程中溶剂挥发产生的孔隙成为水汽、盐雾等腐蚀介质渗入的主要通道。为了延缓腐蚀的发生，常规重防腐涂料一般含有铬或铅等重金属化合物作为腐蚀抑制剂，对海洋环境和人类健康造成较大影响。随着人们环保和健康意识的增强，发展环境友好的无重金属的无毒防锈颜填料防腐涂料成为涂料发展的必然趋势。
另一方面，六方氮化硼具有优异化学和热稳定性、疏水性、阻隔性，热传导性润滑性以及力学性能，特别是还具有绝缘性，若将其应用于涂料中，有可能会使涂料具有良好耐腐蚀性。然而，当直接将六方氮化硼添加到高分子聚合物或树脂中时，六方氮化硼之间由于π-π共轭作用和范德华力吸附作用而容易发生团聚，而难以均匀分散高分子聚合物或树脂中，导致微孔依然存在，形成的涂层的防护效果差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种六方氮化硼防腐耐磨涂料及其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明提供了一种六方氮化硼防腐耐磨涂料，其包括：
第一组分，包括六方氮化硼、环氧树脂、苯胺低聚物，涂料助剂和溶剂，其中至少部分苯胺低聚物与六方氮化硼通过物理作用结合而使六方氮化硼在所述涂料中均匀分散；
以及，第二组分，包括固化剂。
在一些较佳实施方案中，所述涂料中六方氮化硼的含量为0.5wt％～2wt％。
在一些较佳实施方案中，所述涂料包括：
第一组分，包括：环氧树脂80～95重量份、六方氮化硼0.5～2重量份、苯胺低聚物0.25～1重量份、涂料助剂5～15重量份；
以及，第二组分，包括：固化剂75～100重量份，溶剂0～25重量份；
并且，第一组分与第二组分的质量比为100:10～100:80。
本发明实施例还提供了一种六方氮化硼防腐耐磨涂料的制备方法，其包括：
提供第一组分，包括：将六方氮化硼与苯胺低聚物在溶剂中混合，获得六方氮化硼分散液，之后将六方氮化硼分散液与环氧树脂及涂料助剂均匀混合；
提供第二组分，所述第二组分包括固化剂或者固化剂与溶剂的混合物。
进一步的，前述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体及苯胺六聚体中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步的，前述六方氮化硼包括六方氮化硼纳米片、六方氮化硼微米片、六方氮化硼纳米带、少层六方氮化硼(2～5层)、多层六方氮化硼(5～9层)、六方氮化硼量子点中的任意一者或任意一者的衍生物(例如羟基化氮化硼、多巴胺氮化硼等)，且不限于此。
进一步的，前述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、羟甲基双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、尼龙改性环氧树脂、线型苯酚甲醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步的，前述固化剂包括聚酰胺类固化剂，酸酐类固化剂或咪唑型固化剂等，且不信与此。
进一步的，前述涂料助剂包括防沉剂、消泡剂和流平剂的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步，前述溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃、乙醇、乙酸乙酯和二甲基亚砜的任意一种或多种的组合，且不限于此。
本发明实施例提供了由前述任意一种方法制备的六方氮化硼防腐耐磨涂料。
本发明实施例还提供了前述六方氮化硼防腐耐磨涂料的用途。
例如，本发明实施例还提供了由前述六方氮化硼防腐耐磨涂料形成的防腐耐磨涂层。
例如，本发明实施例还提供了一种防腐耐磨涂层的制备方法。
与现有技术相比，本发明利用苯胺低聚物极大地提高了六方氮化硼的分散稳定性，使六方氮化硼能够被均匀分散于环氧树脂中，而六方氮化硼的均匀分散使得其在环氧复合涂层中平行交叠分布，产生迷宫效应，从而大幅度提高了涂层的阻隔性能，减少涂层裂纹，延长腐蚀介质扩散通道，进而延缓金属腐蚀，同时通过六方氮化硼与苯胺低聚物的复合，还能够更为有效地使金属钝化，进一步抑制金属的腐蚀，且还显著增加了涂层的耐磨性，从而使制备的涂层阻隔性能良好、防腐耐磨性能持久，有望在建筑、化工、石油、电力、冶金、船舶、轻纺、储存、交通、航天等行业中取得广泛应用。
附图说明
图1a为本发明一典型实施案例中六方氮化硼经溶剂及苯胺低聚物分散前后的照片。
图1b为本发明一典型实施案例中六方氮化硼与苯胺低聚物的结合原理示意图。
图2a为对比例1所获纯环氧涂层的断面扫描电镜照片。
图2b为实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层的断面扫描电镜照片。
图2c为实施例2所获六方氮化硼环氧复合涂层的断面扫描电镜照片。
图2d为实施例3所获六方氮化硼环氧复合涂层的断面扫描电镜照片。
图2e为实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层透射电子显微镜照片。
图3a为对比例1所获纯环氧涂层在浓度为3.5wt％的NaCl溶液中浸泡60天的交流阻抗图谱的bode图。
图3b为实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层在浓度为3.5wt％的NaCl溶液中浸泡60天的交流阻抗图谱的bode图。
图3c为实施例2所获六方氮化硼环氧复合涂层在浓度为3.5wt％的NaCl溶液中浸泡60天的交流阻抗图谱的bode图。
图3d为实施例3所获六方氮化硼环氧复合涂层在浓度为3.5wt％的NaCl溶液中浸泡60天的交流阻抗图谱的bode图。
图4为对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量六方氮化硼环氧复合涂层浸泡60天后的极化曲线图。
图5为对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量六方氮化硼环氧复合涂层的热重曲线。
图6a为对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量六方氮化硼环氧复合涂层的摩擦系数随时间的变化曲线。
图6b为对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量六方氮化硼环氧复合涂层的磨损率图。
具体实施方式
本发明实施例的一个方面提供的一种六方氮化硼防腐耐磨涂料包括：
第一组分，包括六方氮化硼、环氧树脂、苯胺低聚物，涂料助剂和溶剂，其中至少部分苯胺低聚物与六方氮化硼通过物理作用结合而使六方氮化硼在所述涂料中均匀分散；
以及，第二组分，包括固化剂。
进一步的，所述涂料中六方氮化硼的含量优选为0.5wt％～2wt％。
进一步的，所述涂料中六方氮化硼与苯胺低聚物的质量比优选为1:10～10:1。
进一步的，所述涂料中苯胺低聚物的含量优选为0.25wt％～1wt％。
在一些较佳实施方案中，所述涂料包括：
第一组分，包括：环氧树脂80～95重量份、六方氮化硼0.5～2重量份、苯胺低聚物0.25～1重量份、涂料助剂5～15重量份；
以及，第二组分，包括：固化剂75～100重量份，溶剂0～25重量份；
并且，第一组分与第二组分的质量比为100:10～100:80。
本发明实施例的另一个方面提供的一种制备所述六方氮化硼防腐耐磨涂料的方法包括：
提供第一组分，包括：将六方氮化硼与苯胺低聚物在溶剂中混合，获得六方氮化硼分散液，之后将六方氮化硼分散液与环氧树脂及涂料助剂均匀混合；
提供第二组分，所述第二组分包括固化剂或者固化剂与溶剂的混合物。
在一些较佳实施方案中，所述的制备方法包括：将六方氮化硼与苯胺低聚物分散于溶剂中，并进行搅拌或超声处理，获得六方氮化硼分散液，之后将所述六方氮化硼分散液与环氧树脂及涂料助剂混合搅拌，获得第一组分。
进一步的，在前述制备方法中，搅拌、分散可以使用通用的高速搅拌和混合分散设备，如超声波清洗机、超声波细胞粉碎机、高速搅拌机、机械搅拌器等。
进一步的，所述涂料中六方氮化硼的含量优选为0.5wt％～2wt％。
进一步的，所述涂料中六方氮化硼与苯胺低聚物的质量比优选为1:10～10:1。
在一些较佳实施方案中，所述涂料包括：
第一组分，包括：环氧树脂80～95重量份、六方氮化硼0.5～2重量份、苯胺低聚物0.25～1重量份、涂料助剂5～15重量份；
以及，第二组分，包括：固化剂75～100重量份，溶剂0～25重量份；
并且，第一组分与第二组分的质量比为100:10～100:80。
在一些较佳实施方案中，所述涂料由以下两部分构成：
第一组分，包括以下组分(按wt％计)：环氧树脂80～95，六方氮化硼0.5～2，苯胺低聚物0.25～1，涂料助剂5～15；
组分二包括以下组分(按wt％计)：固化剂75～100，溶剂0～25。
进一步的，前述苯胺低聚物包括苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体及苯胺六聚体中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步的，所述六方氮化硼包括六方氮化硼纳米片、六方氮化硼微米片、六方氮化硼纳米带、少层六方氮化硼(2～5层)、多层六方氮化硼(5～9层)、六方氮化硼量子点中的任意一者或任意一者的衍生物，且不限于此。
进一步的，前述六方氮化硼的厚度优选≤20nm，尤其优选为0.33nm～10nm。
进一步的，前述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、羟甲基双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、尼龙改性环氧树脂、线型苯酚甲醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步的，前述固化剂包括聚酰胺类固化剂，酸酐类固化剂或咪唑型固化剂等中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步的，所述涂料助剂包括防沉剂、消泡剂和流平剂的任意一种或多种的组合，且不限于此。
例如，所述防沉剂可优选自气相二氧化硅、聚酰胺蜡和有机膨润土中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
例如，所述消泡剂可优选自二甲基硅油、醚酯化合物、改性矿物油、聚乙氧基甘油醚、小分子金属有机物和改性有机硅聚合物中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
例如，所述流平剂可优选自乙二醇丁醚、醋丁纤维素、聚丙烯酸酯类、硅油、羟甲基纤维素、聚二甲基硅烷、聚甲基苯基硅氧烷和改性有机硅化合物中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
例如，所述溶剂可优选自甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃、乙醇、乙酸乙酯和二甲基亚砜的任意一种或多种的组合，且不限于此。
进一步的，在所述六方氮化硼防腐耐磨涂料中苯胺低聚物与六方氮化硼以复合物的形态均匀分散。
本发明实施例的又一个方面还提供了前述六方氮化硼防腐耐磨涂料的用途。
例如，本发明实施例还提供了由前述六方氮化硼防腐耐磨涂料形成的防腐耐磨涂层。
进一步的，所述涂层中苯胺低聚物的较佳质量百分比为0.25～1％，六方氮化硼的较佳质量百分比为0.5～2％。
例如，本发明实施例还提供了一种防腐耐磨涂层的制备方法，包括：
提供前述的任意一种六方氮化硼防腐耐磨涂料；
将所述六方氮化硼防腐耐磨涂料中的第一组分与第二组分均匀混合，并涂覆在基体上，之后室温固化，形成所述防腐耐磨涂层。
前述的基体可以是多种材质的，例如金属基体。藉由前述涂层，可以有效提高金属基体的使用寿命。
在本发明的一更为具体的实施案例中，一种六方氮化硼防腐耐磨涂料及涂层的制备方法可以包括如下步骤：
(1)将2.956g对苯二胺硫酸盐、1.853g苯胺、150mL HCl溶液(1mol/L)加入到装有磁子的圆底烧瓶中，并置于-5℃冰盐浴中冷却。另外称取4.541g过硫酸铵溶于50mL HCl溶液(1mol/L)中，通过滴液漏斗将其以约1滴/秒的速度缓慢滴加到上述反应溶液中，待滴加完毕后，继续搅拌1h。反应结束后，将产物倒入布氏漏斗中进行抽滤，并用提前预冷至0℃的1mol/L HCl溶液清洗，然后用大量去离子水清洗，获得墨绿色固体产物。先用10wt％的氨水洗涤该产物，再用大量去离子水清洗，最后置于真空烘箱中在70℃烘干，得到的紫红色固体产物为苯胺三聚体。
(2)称取质量比为4:1的六方氮化硼与苯胺低聚物分散于溶剂(EtOH、DMF、THF等)中，形成苯胺低聚物/六方氮化硼分散液(参阅图1a中的右图，而若不加入苯胺低聚物，则其效果可参阅图1a中的左图)。
(3)将所述苯胺低聚物/六方氮化硼分散液加入到环氧树脂和助剂中，搅拌10～60min，制得混合均匀的第一组分。
(4)用溶剂稀释固化剂，得到六方氮化硼复合环氧涂料的第二组分。
(5)将第二组分加入第一组分中，混合均匀，常温固化约7天形成六方氮化硼防腐耐磨涂层。
本发明通过苯胺低聚物与六方氮化硼的物理复合，使六方氮化硼在环氧涂料中有很好地分散性和相容性，进而使所获六方氮化硼防腐耐磨涂料具有贮存稳定性好，不易沉底的优点，且由此形成的六方氮化硼防腐耐磨涂层具有很好的阻隔性能、防腐性能和耐磨性能，在建筑、化工、石油、电力、冶金、船舶、轻纺、储存、交通、航天等行业中有广泛应用前景。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
对比例1：
称取20g环氧树脂(型号为E44，购于江苏吴江合力树脂厂)、1g流平剂(聚二甲基硅氧烷)、1g防沉剂(聚酰胺蜡)、2g消泡剂(改性有机硅酮复合物)和中6g二甲苯，使用机械搅拌30分钟，得到组分一(即第一组分)。将5g聚酰胺650与4g二甲苯溶液混合均匀制得组分二(即第二组分)。将组分一与组分二按4:1混合，使用高速搅拌机，搅拌30分钟，即得到纯环氧涂料。将所得到的纯环氧涂料喷涂到碳钢基体上，待溶剂挥发后，得到厚度约为20微米的纯环氧涂层。
实施例1：称取0.031g苯胺二聚体和0.13g六方氮化硼纳米片(市购，厚度约0.33nm～2nm)分散在25mL四氢呋喃中，超声1小时，得到六方氮化硼分散液。将所述六方氮化硼分散液加到20g环氧树脂、1g流平剂(聚二甲基硅氧烷)、1g防沉剂(聚酰胺蜡)、2g消泡剂(改性有机硅酮复合物)和6g二甲苯中，使用机械搅拌30分钟，使各种物质混合均匀，得到组分一。将5g聚酰胺650与4g二甲苯溶液混合均匀制得组分二。将组分一与组分二按照4:1混合，使用高速搅拌机，搅拌30分钟，即得到含0.5wt％六方氮化硼的六方氮化硼环氧复合涂料(即六方氮化硼防腐耐磨涂料)。将所得六方氮化硼环氧复合涂料喷涂到碳钢基体上，待溶剂挥发后，得到厚度约为20微米的六方氮化硼环氧复合涂层(即六方氮化硼防腐耐磨涂层)。
实施例2：称取0.063g苯胺三聚体和0.25g六方氮化硼纳米片(市购，厚度约6nm～10nm)分散在50mL四氢呋喃中，超声1小时，得到六方氮化硼分散液。将所述六方氮化硼分散液加到20g环氧树脂、2g流平剂(聚二甲基硅氧烷)、2g防沉剂(聚酰胺蜡)、2g消泡剂(改性有机硅酮复合物)和6g甲苯(型号为E44，购于江苏吴江合力树脂厂)中，使用机械搅拌30分钟，使各种物质混合均匀，得到组分一。将5g聚酰胺650与4g甲苯溶液混合均匀制得组分二。将组分一与组分二按照4:1混合，使用高速搅拌机，搅拌30分钟，即得到含1.0wt％六方氮化硼的六方氮化硼环氧复合涂料。将所得六方氮化硼环氧复合涂料喷涂到碳钢基体上，待溶剂挥发后，得到厚度约为20微米的六方氮化硼环氧复合涂层。
实施例3：称取0.13g苯胺四聚体和0.5g六方氮化硼纳米片(市购，厚度约3nm～5nm)分散在100mL四氢呋喃中，超声1小时，得到六方氮化硼分散液。将所述六方氮化硼分散液加到20g环氧树脂、1g流平剂(聚二甲基硅氧烷)、1g防沉剂(聚酰胺蜡)、2g消泡剂(改性有机硅酮复合物)和6g二甲苯中，使用机械搅拌30分钟，使各种物质混合均匀，得到组分一。将5g聚酰胺650与4g二甲苯溶液混合均匀制得组分二。将组分一与组分二按照4:1混合，使用高速搅拌机，搅拌30分钟，即得到含2.0wt％六方氮化硼的六方氮化硼环氧复合涂料。将所得六方氮化硼环氧复合涂料喷涂到碳钢基体上，待溶剂挥发后，得到厚度约为20微米的六方氮化硼环氧复合涂层。
将实施例1中未经苯胺低聚物处理的六方氮化硼分散液(左)与经苯胺低聚物处理的六方氮化硼分散液(右)进行对比，效果如图1a所示。结果显示：未处理六方氮化硼分散液已经发生明显的沉淀，而所述六方氮化硼分散液无明显沉淀。这表明苯胺低聚物可以使六方氮化硼均匀的分散在溶剂中。
利用扫描电子显微镜对对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获六方氮化硼环氧复合涂层的断面进行表征，结果显示：纯环氧涂层断面存在许多细长的裂纹(图2a)；实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层断面裂纹减少(图2b)；而随着氮化硼含量的增加，断面变得粗糙，并出现许多六方氮化硼聚集缺陷(图2c和图2d)。图2e为实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层的透射电子显微镜照片，从图中可以看出涂层中有任意分布的六方氮化硼纳米片，这表明当六方氮化硼含量为0.5wt％时，苯胺低聚物的存在能够减少六方氮化硼在环氧树脂中的聚集，促使六方氮化硼在环氧树脂中分散好，而过多的六方氮化硼会出现部分聚集现象。
再对对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量的六方氮化硼环氧复合涂层同样进行电化学表征。具体的，将所述不同含量的六方氮化硼环氧复合涂层在浓度为3.5wt％的NaCl溶液中浸泡60天，浸泡过程中，采用上海辰华CHI660E电化学工作站监测交流阻抗谱，在浸泡60天后，得到动电位极化曲线。
以及，对对比例1所获纯环氧树脂涂层进行耐腐蚀性能测试。由图3a可知，纯环氧树脂在浸泡60天过程中，阻抗模值不断降低，从5.09×109Ωcm2降低到了3.997×105Ωcm2。如图3b所示，实施例所获六方氮化硼环氧复合涂层在浸泡过程中阻抗模值变化不大，从7.54×109Ωcm2经过80天的浸泡仍然保持在2.81×108Ωcm2，具有优异的耐腐蚀性能；而随着六方氮化硼掺杂含量的增加，涂层阻抗在浸泡60天过程中下降比较明显，尤其是实施例2所获六方氮化硼环氧复合涂层在浸泡60天后已经失效(图3c)。
同时，对浸泡60天后的样品进行了动电位极化测试(图4)，可以发现实施例2所获六方氮化硼环氧复合涂层表现出较高的腐蚀电流密度，而实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层腐蚀电流密度在所有涂层中最低。因此，可以说实施例1所获六方氮化硼环氧复合涂层表现出最优的耐腐蚀性能。这可能是因为当六方氮化硼含量为0.5wt％时，其在环氧树脂中的分散比较均匀，能够使六方氮化硼纳米片更好的层层分布在环氧树脂中，进而显著提升涂层的阻隔性能和耐腐蚀性能。
除对环氧复合涂层的耐腐蚀性能进行研究外，还对对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量的六方氮化硼环氧复合涂层的热性能进行了表征，涂层表现出相似的热分解行为，但是掺杂氮化硼后，失重10％和失重50％对应于的温度都有所提高，表明涂层的热稳定性提高；
另外，本发明还采用UMT-3摩擦机，在载荷为2N，频率1Hz的条件下，往复滑动摩擦20分钟条件下，对对比例1所获纯环氧涂层和实施例1、2、3所获不同含量的六方氮化硼环氧复合涂层的磨损性能进行了表征。由图6a可知，实施例1-3所获涂层的摩擦系数的降低并不是很明显，然而涂层的耐磨性较纯环氧涂层明显提高，，其中添加0.5wt％六方氮化硼的复合涂层的摩擦系数和磨损率最低，同时涂层的热稳定性明显提高，这将有利于使涂层在摩擦生热时依然保持良好的机械性能，进而使涂层耐磨性进一步提高。
对比例2：称取0.13g六方氮化硼纳米片、25mL四氢呋喃、20g环氧树脂、1g流平剂、1g防沉剂、2g消泡剂和6g二甲苯混合，使用机械搅拌30分钟，使各种物质混合均匀，得到组分一。将5g聚酰胺650与4g二甲苯溶液混合均匀制得组分二。将组分一与组分二混合，使用高速搅拌机，搅拌30分钟，即得到含0.5wt％六方氮化硼的环氧复合涂料。将所得环氧复合涂料喷涂到碳钢基体上，待溶剂挥发后，得到厚度约为20微米的环氧复合涂层。
对比例3：称取0.031g苯胺三聚体、0.13g六方氮化硼纳米片、25mL四氢呋喃、20g环氧树脂、1g流平剂、1g防沉剂、2g消泡剂和6g二甲苯混合，使用机械搅拌30分钟，使各种物质混合均匀，得到组分一。将5g聚酰胺650与4g二甲苯溶液混合均匀制得组分二。将组分一与组分二混合，使用高速搅拌机，搅拌30分钟，即得到含0.5wt％六方氮化硼的环氧复合涂料。将所得环氧复合涂料喷涂到碳钢基体上，待溶剂挥发后，得到厚度约为20微米的环氧复合涂层。
同样的，本案发明人也利用扫描电子显微镜对对比例2、3所获环氧复合涂层的断面进行表征，结果显示：对比例2所获环氧复合涂层断面裂纹仍然较多，且六方氮化硼纳米片严重积聚。对比例2所获环氧复合涂层断面裂纹较之纯环氧涂层有所减少(但仍明显多于实施例1-3的涂层)，六方氮化硼纳米片有部分积聚。以及，耐腐蚀性能、耐磨性能、热稳定性能等测试结果均显示，对比例2、3所获环氧复合涂层的相应性能虽然较之纯环氧涂层有一定的提升，但均远逊于实施例1-3所获涂层。
实施例4：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：采用了苯胺四聚体、六方氮化硼微米片(市购，厚度约15nm～20nm)、二甲苯(替代四氢呋喃)及脂肪族缩水甘油醚环氧树脂。
实施例5：本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于：采用了苯胺五聚体、少层六方氮化硼(2～5层)(厚度约5nm～10nm)或多层六方氮化硼(5～9层)(厚度约15nm～20nm)、乙酸乙酯及线型苯酚甲醛环氧树脂。
实施例6：本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：采用了苯胺六聚体、六方氮化硼量子点、乙醇及羟甲基双酚F型环氧树脂。
此外，本案发明人也对前述实施例4-6所获环氧复合涂层的各项性能进行了测试，包括等，测试结果显示，这些环氧复合涂层均展现出了优异的耐腐蚀性能、耐磨性能和热稳定性能。
以上所述实施例仅用于帮助理解本发明的方法的核心思想，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围内。对这些实施例的多种修改对本领域的专业人员来说显而易见，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在其他实施例中实现。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，不会限制于本文中所示的这些实例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的范围。

Claims (14)

1.一种六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于包括：
第一组分，包括六方氮化硼0.5 ~ 2重量份、环氧树脂80 ~ 95重量份、苯胺低聚物0.25~1重量份、涂料助剂5 ~ 15重量份和溶剂，其中至少部分苯胺低聚物与六方氮化硼通过物理作用结合而使六方氮化硼在所述涂料中均匀分散；
以及，第二组分，包括固化剂75 ~ 100重量份、溶剂0 ~ 25重量份；
并且，第一组分与第二组分的质量比为100 : 10 ~ 100 : 80；
所述苯胺低聚物选自苯胺三聚体、苯胺四聚体、苯胺五聚体及苯胺六聚体中的任意一种或多种的组合；
所述六方氮化硼的厚度≤20 nm，且选自六方氮化硼纳米片、六方氮化硼微米片、六方氮化硼纳米带、层数为2~5层且不含5层的少层六方氮化硼、层数为5~9层的多层六方氮化硼、六方氮化硼量子点中的任意一者或任意一者的衍生物；
所述固化剂包括聚酰胺类固化剂，酸酐类固化剂或咪唑型固化剂。
2.如权利要求1所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述涂料中六方氮化硼的含量为0.5wt% ~ 2wt%，苯胺低聚物的含量为0.25 wt%~1 wt%。
3.如权利要求1所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述涂料中六方氮化硼与苯胺低聚物的质量比为1:10~10:1。
4.如权利要求1所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述六方氮化硼的厚度≤10 nm。
5.如权利要求1所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、羟甲基双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、尼龙改性环氧树脂、线型苯酚甲醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的任意一种或多种的组合。
6.如权利要求1所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述涂料助剂包括防沉剂、消泡剂和流平剂的任意一种或多种的组合。
7.如权利要求6所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述防沉剂包括气相二氧化硅、聚酰胺蜡和有机膨润土中的任意一种或多种的组合。
8.如权利要求7所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述消泡剂包括二甲基硅油、醚酯化合物、改性矿物油、聚乙氧基甘油醚、小分子金属有机物和改性有机硅聚合物中的任意一种或多种的组合。
9.如权利要求7所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述流平剂包括乙二醇丁醚、醋丁纤维素、聚丙烯酸酯类、硅油、羟甲基纤维素、聚二甲基硅烷和改性有机硅化合物中的任意一种或多种的组合。
10.如权利要求1所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料，其特征在于：所述溶剂包括甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃、乙醇、乙酸乙酯和二甲基亚砜的任意一种或多种的组合。
11.如权利要求1-10中任一项所述六方氮化硼防腐耐磨涂料的制备方法，其特征在于包括：
提供第一组分，包括：将六方氮化硼与苯胺低聚物在溶剂中混合，获得六方氮化硼分散液，之后将六方氮化硼分散液与环氧树脂及涂料助剂均匀混合；
提供第二组分，所述第二组分包括固化剂或者固化剂与溶剂的混合物。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于包括：将六方氮化硼与苯胺低聚物分散于溶剂中，并进行搅拌或超声处理，获得六方氮化硼分散液，之后将所述六方氮化硼分散液与环氧树脂及涂料助剂混合搅拌，获得第一组分。
13.由权利要求1-10中任意一项所述六方氮化硼防腐耐磨涂料形成的防腐耐磨涂层。
14.一种防腐耐磨涂层的制备方法，其特征在于包括：
提供权利要求1-10中任意一项所述的六方氮化硼防腐耐磨涂料；
将所述六方氮化硼防腐耐磨涂料中的第一组分与第二组分均匀混合，并涂覆在基体上，之后室温固化，形成所述防腐耐磨涂层。
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