CN109181469A - 石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法 - Google Patents

石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯基‑水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，具体按照以下步骤进行：步骤一、石墨烯及其衍生物粉末分散；步骤二、涂层液的制备。本发明制备得到的涂层液进行涂层，得到的涂层具有高耐腐蚀性能，且有效的减少了石墨烯的团聚。

Description

石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，特别是涉及一种石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法。
背景技术
石墨烯掺杂的水性环氧树脂复合涂层因具有优异的长效防腐、绿色环保和与金属基体具有良好的结合力等性能而受到广泛关注。壳聚糖作为一种良好的石墨烯纳米片修饰单体，在催化剂的作用下，可以很好的分散石墨烯及其衍生物，将壳聚糖加入堆叠的石墨烯通过超声振荡即可分散得到均匀的层数较少的石墨烯，同时把处理好的石墨烯加入水性环氧树脂里面，石墨烯是一种具有优异力学、电学、热学和光学性能的二维碳材料。石墨烯的性能对于水性环氧防腐涂层的推广具有重大的意义。石墨烯大的径厚比、优异的片层结构以及化学稳定性可以有效的阻隔延缓腐蚀介质进入涂层，从而达到保护金属基体的作用。但是，石墨烯及其衍生物的质量参差不齐，剥离方法不同，也造成其结构、尺寸、缺陷的不同。同时，在实际应用中，由于石墨烯的易团聚特性，非但不能对腐蚀介质产生阻隔作用，还可能形成大的孔隙，会加速腐蚀介质的渗透，加快了涂层的腐蚀。对于选取合适的石墨烯纳米片具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，解决了现有技术中由于石墨烯的易团聚造成涂层的加快腐蚀问题。
本发明所采用的技术方案是，石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，如图1所示，具体按照以下步骤进行：
步骤一、石墨烯及其衍生物粉末分散：将石墨烯及其衍生物粉末加入分散溶剂均匀混合，得到石墨烯及其衍生物填料，在石墨烯及其衍生物填料中加入壳聚糖，超声分散，随后添加水性分散剂，通过超声搅拌得到分散好的均匀溶液；
步骤二、涂层液的制备：将步骤一分散好的均匀溶液加入水性环氧树脂乳液中，利用超声和搅拌得到混合均匀的溶液，再旋蒸去除多余的分散溶剂，接着加入水性环氧固化剂，通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，即得。
进一步的，所述步骤一石墨烯及其衍生物粉末为不含炭黑的石墨烯、炭黑与石墨烯质量比为1:3的石墨烯、氧化石墨烯的任意一种。
进一步的，所述步骤一分散溶剂为H2O、四氢呋喃、乙醇、甲醇中的至少一种。
进一步的，所述步骤二水性分散剂质量为步骤三中水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％，水性分散剂为HT-A11、HT-702的任意一种。
进一步的，所述步骤一石墨烯及其衍生物粉末为步骤二中水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和的0.1％-1％。石墨烯及其衍生物过少很难起到阻隔作用，石墨烯及其衍生物过多容易发生团聚。
进一步的，所述步骤一壳聚糖与石墨烯及其衍生物粉末的质量比为(0.1-20)：1。壳聚糖在溶剂中能够充分分散石墨烯及其衍生物粉末。
进一步的，所述步骤二水性环氧树脂乳液为MU-601、MU-618和MU-628的任意一种。
进一步的，所述步骤二水性环氧树脂固化剂为CU-500、U-600和CU-800的任意一种。
进一步的，所述步骤二水性环氧树脂乳液和水性环氧树脂固化剂的质量配比为3:1。
进一步的，所述步骤二加入水性环氧固化剂后，通过磁力搅拌搅拌均匀的温度为15-40℃。
本发明的有益效果是，本发明制备得到的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液涂覆在基底上，具有以下优点：
1、石墨烯稳定分散在水性环氧树脂中，可以有效的对涂层固化过程中形成的微孔进行补充，从而提高了涂层的耐腐蚀性能；
2、基于石墨烯及氧化石墨烯与壳聚糖的反应，在溶剂中进行超声振荡得到的石墨烯片，有效的减少了石墨烯的团聚。
实验证实，片层结构最大、缺陷最少的石墨烯及其衍生物拥有较好的防腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的制备工艺流程图；
图2a是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的XRD(X射线衍射)图；
图2b是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的Raman(拉曼)谱图；
图3是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的SPM(扫描探针显微镜)谱图；
图4是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层的断面形貌图；
图5是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的开路电位图；
图6是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的电化学阻抗谱图；
图7是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的塔菲尔极化曲线图；
图8是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层的Q235钢块的腐蚀产物扫描电镜图；
图9是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层的微区电化学谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯(不含炭黑)分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.1％的石墨烯(不含炭黑)加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入0.01倍石墨烯(不含炭黑)质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在15℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯(不含炭黑)-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提升了0.5个数量级。
实施例2：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯(不含炭黑)分散：将水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.5％的石墨烯(不含炭黑)加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入2倍石墨烯(不含炭黑)质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在25℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯(不含炭黑)-水性环氧树脂复合涂层，记为EP-Ga，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了两到三个数量级。
实施例3：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯(不含炭黑)分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和1％的石墨烯(不含炭黑)加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入20倍石墨烯(不含炭黑)质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在40℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯(不含炭黑)-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.5-1个数量级。
实施例4：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯(含炭黑)分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.1％的石墨烯(含炭黑)加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入0.01倍石墨烯(含炭黑)质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在15℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯(含炭黑)-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.5-1个数量级。
实施例5：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯(含炭黑)分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.5％的石墨烯(含炭黑)加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入2倍石墨烯(含炭黑)质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在25℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯(含炭黑)-水性环氧树脂复合涂层，抽气泡，记为EP-Gb，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了1-2个数量级。
实施例6：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯(含炭黑)分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和1％的石墨烯(含炭黑)加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入20倍石墨烯(含炭黑)质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在40℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯(含炭黑)-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.5-0.8个数量级。
实施例7：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯纳米片分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.1％的石墨烯纳米片加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入0.01倍石墨烯纳米片质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在15℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯纳米片-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.4-0.8个数量级。
实施例8：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯纳米片分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.5％的石墨烯纳米片加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入2倍石墨烯纳米片质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在25℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯纳米片-水性环氧树脂复合涂层，记为EP-GS，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了1-2个数量级。
实施例9：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)石墨烯纳米片分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和1％的石墨烯纳米片加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入20倍石墨烯纳米片质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在40℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到石墨烯纳米片-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.6-0.8个数量级。
实施例10：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)氧化石墨烯分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.1％的氧化石墨烯加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入0.01倍氧化石墨烯质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在15℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到氧化石墨烯-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.4-0.6个数量级。
实施例11：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)氧化石墨烯分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和0.5％的氧化石墨烯加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入2倍氧化石墨烯质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在25℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到氧化石墨烯-水性环氧树脂复合涂层，记为EP-GO，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了1-2个数量级。
实施例12：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)氧化石墨烯分散：水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和1％的氧化石墨烯加入乙醇和去离子水的混合溶液里面，加入20倍氧化石墨烯质量的壳聚糖以及水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％的水性分散剂，超声分散；(3)涂层制备：将分散好的溶液加入水性环氧树脂乳液里面，通过超声搅拌，加入水性环氧固化剂，在40℃下，再次通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到氧化石墨烯-水性环氧树脂复合涂层，耐蚀性能和水性环氧树脂涂层的性能相比，提高了0.3-0.6个数量级。
实施例13：
(1)电极制备：将铜导线焊接在长宽高均为1cm的Q235钢块的一面上，PVC管一面密封，一面利用AB胶将焊好的钢块密封在直径3cm、长度4cm的PVC管中，随后打开密封的一面，焊接铜导线的对立面外露，利用抛光机将外露的一面抛光；(2)涂层制备：作为对比，本试样不添加石墨烯，直接加入把水性环氧树脂乳液和固化剂进行超声，在25℃下，通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，通过涂覆棒涂覆在电极抛光面，带涂层固化后，得到水性环氧树脂涂层，记为Blank EP。
图2a为实施例2、实施例5、实施例8、实施例11不同结构、尺寸、缺陷大小石墨烯及其衍生物经过壳聚糖在溶剂中分散干燥后的XRD(X射线衍射)图。图2b为实施例2、实施例5、实施例8、实施例11不同结构、尺寸、缺陷大小石墨烯及其衍生物经过壳聚糖在溶剂中分散干燥后的Raman(拉曼)谱图，由图2a发现氧化石墨烯在12°左右具有一个明显的氧化石墨烯特征峰，而石墨烯基的样品在25°和43°有两个明显的(002)和(101)晶向。从图2b中看出，石墨烯纳米片具有最高的缺陷，ID/IG值达到1.19，而石墨烯(不含炭黑)的缺陷最小，ID/IG为0.47。
图3c为实施例2的SPM(扫描探针显微镜)谱图，图3d为实施例5的SPM谱图，图3b为实施例8的SPM谱图，图3a为实施例11的SPM谱图，得到石墨烯纳米片具有最大的平均厚度，达到了3.55nm，说明存在一些小颗粒的团聚，而石墨烯(不含炭黑)的平均厚底最低，仅为2.56nm，说明该试样分散的较好。
图4d是实施例2的断面形貌图，图4e是实施例5的断面形貌图，图4c是实施例8的断面形貌图，图4b是实施例11的断面形貌图，图4a是实施例13的断面形貌图；实施例2的断面最致密，较好的阻止和延缓腐蚀介质的渗透，而实施例13的断面最疏松，且存在大量气泡，腐蚀介质能够轻易进入涂层，从而破坏金属基体。
图5是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11所得到的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的开路电位图。发现实施例13的涂层具有最负的电位，说明该涂层具有较差的防腐性能，而实施例5的涂层具有最正的电位，说明该涂层的耐腐蚀性能较好。这是因为石墨烯纳米片具有大的片层结构，均匀分散在涂层中，延缓腐蚀介质的进入和渗透，从而延长涂层的防腐时间，达到腐蚀保护目的。每一种石墨烯的缺陷不同，所以阻隔作用也不一样。
图6g和图6h是实施例2的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的电化学阻抗谱图；图6i和图6j是实施例5的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的电化学阻抗谱图；图6e和图6f是实施例8的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的电化学阻抗谱图；图6c和图6d是实施例11的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的电化学阻抗谱图；图6a和图6b是实施例13的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的电化学阻抗谱图。实施例2具有最大的低频阻抗值，以及最大的容抗弧，说明该涂层具有最佳的耐腐蚀性能。石墨烯(不含炭黑)的缺陷小，片径大，在固化过程中可以较好的阻止涂层的空位，使涂层致密，从而增加腐蚀介质渗透的困难，从而达到防腐效果。
图7是实施例2、实施例5、实施例8、实施例11的涂层在浓度为3.5％的NaCl溶液中的塔菲尔极化曲线图。从图中看到，实施例2的涂层拥有最大的腐蚀电位和最小的腐蚀电流密度，说明该涂层的耐腐蚀性能最好。
图8d是实施例2的涂层的Q235钢块的腐蚀产物扫描电镜图；图8e是实施例5的涂层的Q235钢块的腐蚀产物扫描电镜图；图8c是实施例8的涂层的Q235钢块的腐蚀产物扫描电镜图；图8b是实施例11的涂层的Q235钢块的腐蚀产物扫描电镜图；图8a是实施例13的涂层的Q235钢块的腐蚀产物扫描电镜图；实施例13的金属基底腐蚀情况最严重，产生大量的腐蚀产物，发生大量的点蚀和二次防腐，而实施例2的金属基底防腐情况最轻，说明该涂层具有优异的耐腐蚀性能。
图9d是实施例2的涂层的微区电化学谱图；图9e是实施例5的涂层的微区电化学谱图；图9c是实施例8的涂层的微区电化学谱图；图9b是实施例11的涂层的微区电化学谱图；图9a是实施例13的涂层的微区电化学谱图。可得出，实施例13的腐蚀电流最大，说明腐蚀情况最严重。反之，实施例2的腐蚀电流最小，说明涂层的耐腐蚀性能优异，能够有效对涂层进行保护。
本发明的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液，可用作涂布金属表面以防腐蚀的保护涂层。具体使用时，将本发明的分散好的的石墨烯作为填料加入水性环氧树脂乳液中，并加入水性环氧树脂固化剂进行固化，得到石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液，并使用涂覆棒涂在金属表面，最后，将处理后的金属-涂层界面适当进行干燥，得到防腐涂层。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤一、石墨烯及其衍生物粉末分散：将石墨烯及其衍生物粉末加入分散溶剂均匀混合，得到石墨烯及其衍生物填料，在石墨烯及其衍生物填料中加入壳聚糖，超声分散，随后添加水性分散剂，通过超声搅拌得到分散好的均匀溶液；
步骤二、涂层液的制备：将步骤一分散好的均匀溶液加入水性环氧树脂乳液中，利用超声和搅拌得到混合均匀的溶液，再旋蒸去除多余的分散溶剂，接着加入水性环氧固化剂，通过磁力搅拌搅拌均匀，抽气泡，得到石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液。
2.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤一石墨烯及其衍生物粉末为不含炭黑的石墨烯、炭黑与石墨烯质量比为1:3的石墨烯、氧化石墨烯的任意一种。
3.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤一分散溶剂为H2O、四氢呋喃、乙醇、甲醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤一水性分散剂质量为步骤二中水性环氧树脂乳液与水性环氧树脂固化剂质量之和的0.1％，水性分散剂为HT-A11、HT-702的任意一种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤一石墨烯及其衍生物粉末为步骤二中水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂质量之和的0.1％-1％。
6.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤一壳聚糖与石墨烯及其衍生物粉末的质量比为(0.1-20)：1。
7.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤二水性环氧树脂乳液为MU-601、MU-618和MU-628的任意一种。
8.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤二水性环氧树脂固化剂为CU-500、U-600和CU-800的任意一种。
9.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤二水性环氧树脂乳液和水性环氧树脂固化剂的质量配比为3:1。
10.根据权利要求1所述的石墨烯基-水性环氧树脂复合防腐涂层液的制备方法，其特征在于，所述步骤二加入水性环氧固化剂后，通过磁力搅拌搅拌均匀的温度为15-40℃。
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