CN107964103A - 一种石墨烯分散剂和石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法 - Google Patents

一种石墨烯分散剂和石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯分散剂及石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，其中，石墨烯分散剂的制备方法包括以下步骤：取木质素磺酸钠、过硫酸铵和去离子水，加入反应容器中搅拌，使木质素磺酸钠充分溶解；再加入反式‑1,2,3‑丙烯三羧酸和丙烯酰铵进行反应，反应完全后，将反应液冷却到室温；向反应液中滴加有机溶剂，析出固体沉淀物，过滤得到粗产物，将得到的粗产物提纯干燥后得到石墨烯分散剂。石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法如下：将制得的石墨烯分散剂溶于水中，超声使其完全溶解后，调节pH值呈碱性后，加入石墨烯超声混匀后制得石墨烯分散液，将石墨烯分散液加入生漆中，搅拌均匀后，得到石墨烯/生漆复合防腐涂料。

Description

一种石墨烯分散剂和石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体地，涉及一种石墨烯分散剂和石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法。
背景技术
自从人类社会进入钢铁时代，腐蚀的危害便如影随形——它就像一种慢性毒药，发展过程极为缓慢，易被人们忽略。我国每年因腐蚀造成的经济损失约占全年国内生产总值的3.34％，超过两万亿元人民币。腐蚀导致了高成本的损失，促使了全球研究人员不断寻找减少腐蚀的措施。目前，研究人员已经探索出了许多有效的方法将腐蚀最小化。有机涂料(单/多成分，复合材料和共混物等)是应用最广泛的腐蚀控制策略之一。由于石墨烯具有良好的热稳定性，优异的不渗透性以及对氧气，水和腐蚀性离子有效的阻隔等优异性能，在金属防腐方面有着较为明显的优势，也因此成为了金属保护领域研究的热点。但是，强大的范德华力和高比表面积使得石墨烯容易聚集在一起，限制其广泛使用。研究表明，可采用多种方法对其进行改性和分散石墨烯，例如氧化-还原法对石墨烯表面进行改性可达到分散的目的。然而，利用氧化还原法对石墨烯水溶液进行改性过程中，往往因石墨烯分散效果不佳或抗沉降时间太短而影响石墨烯的应用效果。
在开发新的腐蚀涂层时，鉴于低挥发性有机溶剂化合物(VOC)以及低污染等特性，作为金属保护体系的环保涂料受到越来越多的关注。生漆，又叫大漆或者国漆，是具有高固含量的天然涂料，其主要盛产于东亚和东南亚，而中国是最大的生漆生产国。通过空气中与氧气的接触，生漆中的漆酚由于漆酶的催化作用，产生氧化聚合反应，使得生漆能在常温下自然固化成膜。在这个意义上，生漆作为天然涂层，具有良好的性能，包括耐久性，不渗透性和耐化学性以及对氧气，水和氯离子有较好的抑制性能。在生漆中加入分散的石墨烯水溶液，不但可以有效提高生漆的防腐蚀性能，而且在制备生漆涂料的过程具有零VOC，减少有机溶剂对人体的伤害及对环境的污染。因此，这种环境友好型的涂料具有应用的前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种能够高效分散石墨烯的石墨烯分散剂和对环境友好的石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种石墨烯分散剂的制备方法，包括以下步骤：
S10、取木质素磺酸钠、过硫酸铵和去离子水，加入反应容器中搅拌，使木质素磺酸钠充分溶解；
S20、再加入反式-1,2,3-丙烯三羧酸和丙烯酰铵进行反应，反应完全后，将反应液冷却到室温；
S30、向反应液中滴加有机溶剂，析出固体沉淀物，过滤得到粗产物，将得到的粗产物提纯干燥后得到石墨烯分散剂。
本发明的有益效果在于：1)制造成本低廉。以造纸产业中产生大量的副产物木质素磺酸钠为原料进行化学改性制得改性木质素作为石墨烯的分散稳定剂，制造成本低廉；2)制得的分散剂分散效果好，抗沉降时间长达60天。运用改性木质素进行分散石墨烯水溶液，能够快速、有效的使石墨烯均匀地分散开来，明显提高了石墨烯分散液的抗沉降时间，使得石墨烯分散液的抗沉降时间长达60天以上；3)操作简单易实现。本方案所用试剂均可直接市场采购得到，反应条件也较为温和，操作简便易实现。
本发明还包括一种石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1将上述方法制备的石墨烯分散剂溶于水中，超声使其完全溶解后，调节pH值呈碱性后，加入石墨烯超声混匀后制得石墨烯分散液；
S2将所述石墨烯分散液加入到生漆中，搅拌均匀后，得到石墨烯/生漆复合防腐涂料。
本发明的有益效果在于：制备得到的石墨烯/生漆复合防腐涂料，具有优异的防腐性能；同时该防腐涂料高固份且零VOC，是一种绿色可再生防腐涂料。
附图说明
图1所示为原料木质磺酸钠和本发明实施例5制得的石墨烯分散剂和的红外光谱图；
图2所示为本发明实施例6制得的石墨烯分散剂和混合石墨烯分散液的紫外-可见吸收光谱图；
图3所示为添加了本发明实施例7制备的石墨烯分散剂和未添加石墨烯分散剂的石墨烯分散效果图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:以造纸产业中产生大量的副产物木质素磺酸钠为原料，被反式-1,2,3-丙烯三羧酸及丙烯酰铵酯化后制得高效分散的石墨烯分散剂。
一种石墨烯分散剂的制备方法，包括以下步骤：
S10、取木质素磺酸钠、过硫酸铵和去离子水，加入反应容器中搅拌，使木质素磺酸钠充分溶解；
S20、再加入反式-1,2,3-丙烯三羧酸和丙烯酰铵进行反应，反应完全后，将反应液冷却到室温；
S30、向反应液中滴加有机溶剂，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物提纯干燥后得到石墨烯分散剂。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：1)制造成本低廉。以造纸产业中产生大量的副产物木质素磺酸钠为原料进行化学改性制得改性木质素作为石墨烯的分散稳定剂，制造成本低廉；2)制得的分散剂分散效果好，抗沉降时间长达60天。运用改性木质素进行分散石墨烯水溶液，能够快速、有效的使石墨烯均匀地分散开来，明显提高了石墨烯分散液的抗沉降时间，使得石墨烯分散液的抗沉降时间长达60天以上；3)操作简单易实现。本方案所用试剂均可直接市场采购得到，反应条件也较为温和，操作简便易实现。
进一步地，所述步骤S30中有机溶剂为极性有机溶剂。
优选地，所述步骤S30中有机溶剂为异丙醇、丙酮或甲醇。
进一步地，所述步骤S10中木质素磺酸钠、过硫酸铵和去离子水的质量比为0.5～1.5：0.01～0.05：18～25。
优选地，所述步骤S10中木质素磺酸钠、过硫酸铵和去离子水的质量比为：1：0.035：19。
进一步地，所述步骤S10中在室温下搅拌使木质素磺酸钠充分溶解。
进一步地，所述木质素磺酸钠与反式-1,2,3-丙烯三羧酸的质量比为0.5～1.5：0.5～5。
优选地，所述木质素磺酸钠与反式-1,2,3-丙烯三羧酸的质量比为0.5～1.5：2～4。
更优选地，所述木质素磺酸钠与反式-1,2,3-丙烯三羧酸的质量比为1：2.8～3.8。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：合理控制木质素磺酸钠与反式-1,2,3-丙烯三羧酸的物质的量之比，提高反应效率和反应完全度。
进一步地，所述木质素磺酸钠与丙烯酰铵的质量比为0.5～1.5：0.5～5。
优选地，所述木质素磺酸钠与丙烯酰铵的质量比为1：2～4。
更优选地，所述木质素磺酸钠与丙烯酰铵的质量比为1：2.8～3.8。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：合理控制木质素磺酸钠与丙烯酰铵的物质的量之比，提高反应效率和反应完全度。
优选地，所述步骤S20中反式-1,2,3-丙烯三羧酸与丙烯酰铵的质量比为1：1。
进一步地，所述步骤S10中的搅拌时间为10-30min。
进一步地，所述步骤S20中的反应是在N2气氛下，70-85℃反应3-5h。
进一步地，所述步骤S30中的粗产物是通过索氏提取法进行提纯的。
进一步地，所述索氏提取法的提取时间为8-12h。
优选地，所述索氏提取法采用丙酮作为溶剂。
进一步地，所述步骤S30中粗产物干燥是在25～45℃下真空干燥10～24h。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：常温下真空干燥，既保证不破坏物质的有效成分，又能极大的缩短干燥时间。
进一步地，所述步骤S20中的室温为实验环境中的温度。
进一步地，所述步骤S20中的室温为0～40℃。
优选地，所述步骤S20中的室温为13～30℃。
本发明还包括一种石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1将上述方法制备的石墨烯分散剂溶于水中，超声使其完全溶解后，调节pH值呈碱性后，加入石墨烯超声混匀后制得石墨烯分散液；
S2将所述石墨烯分散液加入到生漆中，搅拌均匀后，得到石墨烯/生漆复合防腐涂料。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：制备得到的石墨烯/生漆复合防腐涂料，具有优异的防腐性能；同时该防腐涂料高固份且零VOC，是一种绿色可再生防腐涂料。
进一步地，所述步骤S1的石墨烯分散液制备过程中，加入的石墨烯分散剂与石墨烯的质量比为1：0.5～1.5。
进一步地，所述步骤S1的石墨烯分散液制备过程中，调节溶液pH值至8-10。
进一步地，所述步骤S1的石墨烯分散液制备过程中，超声溶解过程的超声时长为5～25min。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：超声足够长时间，确保石墨烯分散剂完全溶解。
进一步地，所述步骤S1的石墨烯分散液制备过程中，超声混匀过程是在600～700W的超声分散器中，超声2～10h。
进一步地，所述步骤S2中石墨烯分散液与生漆的重量比为0.003～0.3：1。
优选地，所述步骤S2中石墨烯分散液与生漆的重量比为0.008～0.2：1。
更优选地，所述步骤S2中石墨烯分散液与生漆的重量比为0.01～0.15：1。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：控制石墨烯分散液与生漆的比例，使得石墨烯/生漆复合防腐涂料的防腐性更好。
进一步地，所述步骤S2中石墨烯分散液加入到生漆中通过磁力搅拌且搅拌时间为15-35min。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用磁力搅拌，搅拌更均匀，使得生漆与石墨烯分散剂充分混合。
本发明的实施例一为：
称取1.00g的木质素磺酸钠(Lignosulfonic acid sodium salt，简称LS)，0.05g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入5.00g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和5.00g丙烯酰铵，在N2气氛下，75℃反应5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取10h，得到的产物放入30℃的真空干燥箱中干燥18h得到石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至9，再加入0.60g的石墨烯，继续650W功率下室温超声4h，得到石墨烯分散液。
取占生漆1wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下磁力搅拌35min后，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦拭干净的马口铁片上，标记为LB-1，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明的实施例二为：
称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.03g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入4.00g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和4.00g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮溶液进行索氏提取10h，得到的产物放入35℃的真空干燥箱中干燥15h得到石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至8，再加入0.80g的石墨烯，600W继续室温超声10h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆3wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下搅拌25min后，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦拭干净的马口铁片上，标记为LB-3，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明的实施例三为：
称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.03g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入3.00g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和3.00g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4.5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取8h，得到的产物放入30℃的真空干燥箱中干燥12h得到石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至9，再加入0.60g的石墨烯，700W继续室温超声2h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆5wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下搅拌35min后，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦拭干净的马口铁片上，标记为LB-5，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明的实施例四为：称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.03g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入3.00g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和3.00g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4.5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取8h，得到的产物放入30℃的真空干燥箱中干燥20h得到石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至9，再加入0.60g的石墨烯，630W继续室温超声6h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆10wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下搅拌35min后，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦拭干净的马口铁片上，标记为LB-10，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
对照实验1：取空白马口铁片先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦试干净后备用，并标记为基板。
对照实验2：取马口铁片先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦试干净后涂覆未掺杂石墨烯的原料生漆并标记为L。
取实施例1～4中干燥后的涂有石墨烯/生漆复合防腐涂料的马口铁片及对照实验1～2处理的马口铁片，按本领域公知的步骤进行电化学腐蚀性能测试实验，电化学测试以甘汞电极为参比电极，铂电极为辅助电极，样品为工作电极的三电极测试环境，以3.5wt％NaCl溶液为测试溶剂；将样品放入3.5wt％NaCl溶液中浸泡半小时后，开始测试Tafel曲线。保护效率(Potential Efficiency，PE)公式如下：
其中，Icorr,bare和Icorr,coated分别代表基板和生漆的电流密度，改性后生漆的电流密度。
测试结果如表1所示，表1为实施例1～4中的石墨烯/生漆复合防腐涂料的电化学腐蚀性能测试结果表：
表1
从上述结果可以看出，采用本发明方案制备的石墨烯/生漆复合防腐涂料具有良好的耐腐蚀效果。
本发明实施例五为：
称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.03g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入3.50g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和3.50g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4.5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮溶液进行索氏提取9h，得到的产物放入35℃的真空干燥箱中干燥10h得到最终产物石墨烯分散剂。取适量制得的石墨烯分散剂和原料木质素磺酸钠通过红外光谱仪(Nicolet AVATAR 360FTIR光谱仪)进行扫描，扫描结果如图1所示，其中标号1所指线条为原料木质磺酸钠的红外吸收曲线，标号2所指线条为本实施例制得的石墨烯分散剂的红外吸收曲线。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至8，再加入0.40g的石墨烯，继续在室温下超声，超声功率为650W，超声时间为4h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆20wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下搅拌25min后，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦拭干净的马口铁片和玻璃片上，标记为LB-6，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明实施例六为：
称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.03g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入3.50g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和3.50g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4.5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取9h，得到的产物放入45℃的真空干燥箱中干燥得到最终产物石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至9，再加入0.40g的石墨烯，继续室温超声(650W)4.5h，得到混合石墨烯分散液。
取适量制得的石墨烯分散剂和石墨烯分散液使用紫外分光光度计(Shimadzu UV1601)进行紫外-可见吸收光谱扫描，扫描结果如图2所示，其中，标号3所指线条为本实施例制得的石墨烯分散剂的紫外-可见吸收曲线；标号4所指线条为本实施例制得的混合石墨烯分散液的紫外-可见吸收曲线。
取占生漆10wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下搅拌30min后，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉擦拭干净的马口铁片和玻璃片上，标记为LB-8，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明实施例七为：
称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.03g的过硫酸铵和20.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌15min，使LS充分溶解；再加入3.60g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和3.60g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4.5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取10h，得到的产物放入32℃的真空干燥箱中干燥15h得到最终产物石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至10，再加入0.60g的石墨烯，650W下室温超声8h，得到混合石墨烯分散液装入试剂瓶A中。
取石墨烯0.60g，溶于100ml的去离子水中，在650W下室温超声8h，将得到的混合石墨烯分散液装入试剂瓶B中。
将试剂瓶A和B于室温下静置5天后、45天后、60天后分散效果如图3中所示，鉴于5天时B瓶中的样品已基本沉降，因此在45天和60天的效果图中不再示出。
从上述结果可以看出，本发明方法制得的石墨烯分散液的抗沉降时间可长达60天以上，即使将A瓶倒立也未出现沉降；而未添加分散剂的石墨烯5天后已基本沉降，因此，采用本发明方法制得的石墨烯分散液的抗沉降时间至少提升了12倍。
本发明实施例八为：
称取1.00g的木质素磺酸钠LS，0.035g的过硫酸铵和19.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入3.80g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和3.80g丙烯酰铵，在N2气氛下，80℃反应4.5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的异丙醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取12h，得到的产物放入32℃的真空干燥箱中干燥得到最终产物石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声10min后，溶液调节pH值至9，再加入0.60g的石墨烯，650W下继续室温超声6h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆15wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下搅拌30min后，得到石墨烯/生漆复合防腐涂料。将制得的石墨烯/生漆复合防腐涂料，涂于预先用砂纸打磨处理，然后用酒精棉探试干净的马口铁片和玻璃片上，标记为LB-15，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明实施例九为：
称取0.50g的木质素磺酸钠LS，0.01g的过硫酸铵和18.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌10min，使LS充分溶解；再加入0.50g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和0.50g丙烯酰铵，在N2气氛下，70℃反应3h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的丙酮中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮溶液进行索氏提取8h，得到的产物放入25℃的真空干燥箱中干燥10h得到最终产物石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声5min后，溶液调节pH值至8，再加入0.30g的石墨烯，继续在室温下超声，超声功率为600W，超声时间为2h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆0.3wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下磁力搅拌15min后，涂于预先处理的马口铁片和玻璃片上，标记为LB-0.3，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
本发明实施例十为：
称取1.50g的木质素磺酸钠LS，0.05g的过硫酸铵和25.00g的去离子水，加入250ml的三口烧瓶中，室温搅拌20min，使LS充分溶解；再加入5.00g反式-1,2,3-丙烯三羧酸和5.00g丙烯酰铵，在N2气氛下，85℃反应5h。反应冷却到室温，将反应液滴加进250ml的甲醇中，析出固体沉淀，过滤得到粗产物，将得到的粗产物用丙酮进行索氏提取12h，得到的产物放入45℃的真空干燥箱中干燥24h得到最终产物石墨烯分散剂。
称取上述石墨烯分散剂0.60g，加入100ml的去离子水，在室温下超声25min后，溶液调节pH值至10，再加入0.90g的石墨烯，继续在室温下超声，超声功率为700W，超声时间为10h，得到混合石墨烯分散液。
取占生漆30wt％的石墨烯分散液，加入生漆中，室温下磁力搅拌15min后，涂于预先处理的马口铁片和玻璃片上，标记为LB-30，放入恒温恒湿箱(T＝25℃，RH＝85％)中进行干燥。
综上所述，本发明提供一种石墨烯分散剂及石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法的制备方法，石墨烯分散剂的制备方法具有以下优点：1)制造成本低廉。以造纸产业中产生大量的副产物木质素磺酸钠为原料进行化学改性制得改性木质素作为石墨烯的分散稳定剂，制造成本低廉；2)制得的分散剂分散效果好，抗沉降时间长达60天。运用改性木质素进行分散石墨烯水溶液，能够快速、有效的使石墨烯均匀地分散开来，明显提高了石墨烯分散液的抗沉降时间，使得石墨烯分散液的抗沉降时间长达60天以上；3)操作简单易实现。本方案所用试剂均可直接市场采购得到，反应条件也较为温和，操作简便易实现。石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法的制得的石墨烯/生漆复合防腐涂料，具有优异的防腐性能；同时该防腐涂料高固份且零VOC，是一种绿色可再生防腐涂料。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种石墨烯分散剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S10、取木质素磺酸钠、过硫酸铵和去离子水，加入反应容器中搅拌，使木质素磺酸钠充分溶解；
S20、再加入反式-1,2,3-丙烯三羧酸和丙烯酰铵进行反应，反应完全后，将反应液冷却到室温；
S30、向反应液中滴加有机溶剂，析出固体沉淀物，过滤得到粗产物，将得到的粗产物提纯干燥后得到石墨烯分散剂。
2.根据权利要求1所述的石墨烯分散剂的制备方法，其特征在于：所述木质素磺酸钠与反式-1,2,3-丙烯三羧酸的质量比为0.5～1.5：0.5～5。
3.根据权利要求1所述的石墨烯分散剂的制备方法，其特征在于：所述木质素磺酸钠与丙烯酰铵的质量比为0.5～1.5：0.5～5。
4.根据权利要求1所述的石墨烯分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S20中的反应是在N2气氛下，70-85℃反应3-5h。
5.根据权利要求1所述的石墨烯分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S30中的有机溶剂为极性有机溶剂。
6.根据权利要求1所述的石墨烯分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S30中的粗产物是通过索氏提取法进行提纯的。
7.一种石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1将根据权利要求1～6任一项所述的方法制备的石墨烯分散剂溶于水中，超声使其完全溶解后，调节pH值呈碱性后，加入石墨烯超声混匀后制得石墨烯分散液；
S2将所述石墨烯分散液加入到生漆中，搅拌均匀后，得到石墨烯/生漆复合防腐涂料。
8.根据权利要求7所述的石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中石墨烯分散液与生漆的重量比为0.003～0.3：1。
9.根据权利要求7所述的石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1的石墨烯分散液制备过程中，调节溶液pH值至8-10。
10.根据权利要求7所述的石墨烯/生漆复合防腐涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1的石墨烯分散液制备过程中，加入的石墨烯分散剂与石墨烯的质量比为1:0.5～1.5。
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