CN111117484A - 一种含片状碳材料的防腐组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含片状碳材料的防腐组合物，包括以下原料：原料为150‑300份溶剂、1‑50份片状碳材料、200‑500份活泼金属、10‑200份防腐添加剂，50‑300份硅烷基粘合剂。其中片状碳材料为改性片状碳材料，使用的是带正电荷的金属氧化物胶体进行改性，可以提高片状碳材料的分散效果，同时降低片状碳材料的导电性，使其片状碳材料能够更好的分散在基材表面，同时降低因碳材料导电性而带来的化学腐蚀效果，本发明所制备的防腐组合物能够显著的降低成本，同时保证了优异的抗腐蚀性和机械强度，耐酸腐蚀时间可达到3000小时。

Description

一种含片状碳材料的防腐组合物

技术领域：

本发明涉及一种防腐涂料，特别涉及一种含有片状碳材料的防腐组合物及其制备方法。

技术背景：

近年来，随着航海、桥梁、建筑等重工业的发展，这些工业的发展对金属件的的稳定和耐久性提出了更高的要求，进而引发人们对防腐涂料的进一步关注。良好的耐腐蚀性涂层能保证金属材料的力学性能，延长金属材料的使用周期，因此，防腐剂也存在这巨大的应用市场。

常见的对金属构件进行保护的方法包括保护层法、电化学保护法，其中保护层法是金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀，如在金属表面涂覆油性物质，将空气与金属进行隔绝，达到防腐蚀的目的，抑或在金属表面镀层，如在金属表面镀附锌、锡、铬、镍等，这类金属极易氧化，形成致密的氧化层，阻隔空气作用进而达到防腐的作用；而电化学法防腐，主要是利用电化学原理达到防腐作用，如将活泼金属(如锌或锌的合金)连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等，例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等腐蚀。

对于保护层防腐中，大多使用环氧树脂等树脂类物质，这种物质容易成膜，因此应用广泛。但是这种成膜剂厚度较大，环氧树脂涂层本身具有三维网络结构，本质上是脆性的，易产生裂纹，并且环氧树脂涂层表面有大量疏松的孔洞，这些特性都会加快管道表面的腐蚀。为了弥补这一缺陷，科学家们倾向于向环氧树脂涂料中添加其他材料来改善其性能。

石墨烯是一种二维材料，由于其石墨烯比表面积大，透明而不透气，电子迁移率高、导电能力好、强度大、导热能力好以及具有良好的阻隔能力，特别是石墨烯的导电性可以促进环氧富锌底漆中的锌粉更好的发挥阴极保护作用，这些使得石墨烯改性环氧富锌防腐涂料成为可能。但是石墨烯本身易团聚，不易分散，影响涂料的性能和品质，这在一定程度上限制了石墨烯在防腐涂料中的应用。但是，日前，加州大学和美国西北大学的教授均指出石墨烯虽然具有良好的物理隔绝性能，但是由于石墨烯具有较高的导电性，在电化学角度上石墨烯在腐蚀过程中做了正极，加剧了金属表面的电化学腐蚀速率，这就限制了石墨烯在金属管道等防腐领域的应用。

现有的防腐剂中混合的使用了保护层法和电化学保护法，如公开号为CN110373094A的发明专利公开了一种石墨烯防腐涂料及其制备方法。所述涂料包含成膜组分和固化组分；成膜组分包含15-30wt％的环氧树脂、15-35wt％的薄层石墨烯浆料、15-40wt％的锌粉、5-15wt％的滑石粉、5-15wt％的长石粉、1-5wt％的钛白粉、1-5wt％的聚酰胺蜡和0.1-3wt％的分散剂；薄层石墨烯浆料包含石墨烯和第一溶剂，石墨烯在薄层石墨烯浆料中的质量百分含量为5-20wt％；石墨烯为1-5层石墨烯且所述石墨烯的粒度不超过2微米。该防腐涂料中包含有薄层石墨烯，可在涂层表面形成石墨烯微米级防腐层，有效阻断外来腐蚀物与所保护金属的接触，并有效切断所保护金属电子向外界迁移，达到了防腐的目的。该技术方案主要的构思是解决石墨烯的分散问题，常规的石墨烯分散是使用分散剂改变石墨烯表面势能，而该方案改善了石墨烯的分散性能，借助气流研磨、超临界剥离和多级分离的方法制得的石墨烯本身就不易团聚，分散性优异，当其应用到成膜体系中后，石墨烯在成膜体系中表现出优异的分散效果。由于本发明提供的这一方法无需使用有机试剂对石墨烯的表面进行基团修饰而改善其分散性能，减少了具有高毒性、高污染性和高成本的有机试剂的使用。该技术方案对制备方法有极高要求，需要制备设备复杂，才能达到石墨烯较好分散的效果。

公开号为CN109536013A的发明专利公开了一种接枝改性的石墨烯原位生成疏水防污涂层的制备方法，按照以下步骤实施：步骤一：两步法接枝改性，制备具有空间位阻的氧化石墨烯；步骤二：改性石墨烯原位嫁接纳米二氧化钛；步骤三：加入疏水成膜物，得到超疏水防污涂层；本发明提出两步法制备空间位阻改性石墨烯；得到的石墨烯在体系中容易分散，充分利用石墨烯巨大比表面积的优点，使体系的防污抗生物和防腐能力完全发挥，为石墨烯的难分散，提出了一种解决方法；还以石墨烯为母版，原位生成纳米二氧化钛，在解决纳米二氧化钛难分散的同时，使石墨烯与二氧化钛结合更紧密，纳米二氧化钛光催化活性更高。该方法主要是针对于现有技术中对于石墨烯改性功能涂层，只是简单的物理混合，这种物理混合无法解决石墨烯的均匀分散问题，容易发生团聚；因此，该方法采用了原位在石墨烯上接枝二氧化钛，并且对石墨烯表面的活泼官能团分步骤与枝形结构的硅烷和特定线性长链烷基丙烯酸进行化学反应，得到空间结构位阻不同的氧化石墨烯，解决石墨烯分散问题，并且利用了二氧化钛的光催化作用，达到疏水自清洁的效果。该方案的主要目的用于提高涂料的疏水性，起到防污的作用。

基于现有公开的技术，本发明欲改进现有的防腐剂的性能，通过原料的改进，进而减少原料成本，并且进一步提高防腐剂的防腐性能和力学性能。

发明内容：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他技术方案，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种含石墨烯的防腐组合物及其制备方法，尤其涉及一种，及其基于石墨烯的防腐涂层的组合物，这种石墨烯的组合物提高了锌铝防腐涂料的防腐蚀性和附着力、耐磨性。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案包括：

一种防腐组合物，所述的防腐组合物包括片状碳材料，所述碳材料为石墨烯和/或氧化石墨烯。

本发明选择使用片状碳材料，主要是片状碳材料是一种二维材料，这种二维材料在涂料中，能够自发形成片状铺展在基材表面，进而形成防腐保护层，达到阻绝外界环境，达到防腐效果。但是片状碳材料存在分散性较差的问题，使得片状碳材料容易团聚，进而使得片状碳材料的平铺效果不理想。为了解决上述问题，防腐剂中需要加入大量的表面活性剂提高石墨烯的分散性能，这类加入大量添加剂的防腐组合物虽然能提高石墨烯的平铺性能，提高了防腐组合物的保护层的效果，但是这些添加剂容易改变防腐组合物体系的性能，反而会影响到防腐效果和机械性能。

基于此，我们选择了减少或者不添加分散作用的表面活性剂。

进一步的，本发明选择使用的片状碳材料为改性的片状碳材料，具体的为改性的石墨烯和/或改性的氧化石墨烯。

所述的改性石墨烯和/或改性的氧化石墨烯为带正电的胶体粒子改性的石墨烯和/或氧化石墨烯。

进一步的，所述带正电的胶体粒子为二氧化钛胶体、三氧化二锡胶体、氧化锆胶体、三氧化二铁胶体中的一种或多种。

本发明使用带正电胶体粒子，这类带正电胶体粒子与碳材料的带电相反，在溶液介质中，带正电的胶体粒子可以自发原位附着到片状碳材料的表层，进而改善碳材料的表面性能，提高碳材料的分散性能，所制备得到的防腐剂在涂层过程中，片状碳材料的聚沉效果得到显著的改善，片状碳材料更加易于均匀平铺在基材之上，在同等情况下，可以显著的降低石墨烯的用量而达到相同的防腐效果。

改性防腐剂除了对片状碳材料的分散性起到作用，另外，溶胶类的物质接枝到片状碳材料上后，由于胶体的分散性能以及所带的电荷影响，有助于片状碳材料的自发铺开。

目前现有技术指出石墨烯具有较高的导电性，在电化学角度上石墨烯在腐蚀过程中做了正极，加剧了金属表面的电化学腐蚀速率，这就限制了石墨烯在金属管道等防腐领域的应用。但是我们通过金属氧化物胶体原位负载到石墨烯降低了石墨烯的导电性，进而可以减缓电化学的腐蚀效果，进而可以充分的发挥石墨烯的阻隔作用。

所述的带正电的胶体粒子的获得可以是直接购买获得，也可使用原料直接加以制备获得。

所述带正电的胶体粒子为含金属的前驱体制备，所述前驱体包括有机金属前驱体或无机前驱体制备。

所述有机前驱体包括钛酸酯、锆酸酯、锡酸酯、硅酸酯中的一种或多种。

钛酸酯和锆酸酯在含水的条件下能够快速的水解形成带有正电的胶体粒子，这类胶体粒子可以原位的负载在片状碳材料。

所述的无机前驱体为可水解形成金属氧化物胶体的盐，包括卤化金属盐，所述卤化金属盐能够在水中发生水解，进而形成带有正电的胶体粒子，这类胶体粒子可以原位的负载在片状碳材料。

所述改性片状碳材料的制备方法为以有机醇作为溶剂，加入片状碳材料，加入金属前驱体，搅拌，加入水，得到产物经过粒子交换树脂，得到改性的片状碳材料。

在制备改性片状碳材料时，可以加入硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、或硅烷偶联剂KH560。

具体的，取20份异丙醇，加入氧化石墨烯1份，加入四氯化钛5份、加入四氯化锡5份，加入正硅酸乙酯5份，加入水10份，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，以达到交换产物中的杂质离子的效果。

更具体的，取20份异丙醇，加入氧化石墨烯1份，加入四氯化锡5份，加入KH560硅烷5份，加入水10份20克，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，以达到交换产物中的杂质离子的效果。

所述的防腐组合物还可以包括硅烷偶联剂，所述的硅烷偶联剂可以改善防腐体系的分散和帮助石墨烯牢固的粘合在基材上。

所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560中的一种或多种。

所述的防腐组合物还包括活泼金属的防腐材料，这类活泼金属是根据电化学原理进行选择，将这类活泼金属负载在基材上，使得优先腐蚀这类活泼金属，达到防腐基材的效果。

所述的活泼金属包括锌、铝、铜或其合金中的一种或多种。

所述的防腐组合物还包括防腐添加剂，所述的防腐添加剂能够改善防腐组合物体系的性能，并且在使用过程中这类添加剂能够均匀分散在基材表面，这类物质具有隔绝空气的作用，并且稳定性高，能够有效的降低基材的腐蚀问题，也可以包括一类具有防腐缓蚀剂，所述的缓蚀剂可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物。

所述的防腐添加剂为如硅、钛、锡、锆、铋的氧化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐中的一种或多种。

所述缓蚀剂为无机缓蚀剂或有机缓蚀剂。

所述的无机缓蚀剂为铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐中的一种或多种。

所述的有机缓蚀剂为括膦酸(盐)、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物中的一种或多种。

所述的防腐组合物还包含一种或多种溶剂，溶剂可以保持防腐组合物体系稳定，并可以对粘度进行调节。

所述的溶剂为聚乙二醇、石油溶剂、二丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、水中的一种或多种。

所述的溶剂能够增加防腐组合物粘度，使得的颗粒防腐组合物以糊剂形式使用，这可以直接与组合物的其它成分一起使用。

所述的防腐组合物还包括硅烷偶联剂，具体的包括粘合剂，所述的粘合剂为硅烷基粘合剂。

所述硅烷基粘合剂带有至少一个可水解成羟基官能团的官能团的硅烷，所述官能团选自C1-C4、优选C1-C2烷氧基，具体的为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560。

具体的，本发明公开了一种含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于包括以下原料：片状碳材料、活泼金属、防腐添加剂、溶剂、硅烷基粘合剂。

进一步的，所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于所述组合物的原料为150-300份溶剂、1-50份片状碳材料、200-500份活泼金属、10-200份防腐添加剂，50-300份硅烷基粘合剂。

所述片状碳材料为石墨烯或氧化石墨烯。

具体的，所述石墨烯为改性石墨烯，所述氧化石墨烯为改性氧化石墨烯。

具体的，所述一种含片状碳材料的防腐组合物还包括活泼金属。

所述活泼金属为锌、铝、铜或其合金中的一种或多种。

具体的，所述一种含片状碳材料的防腐组合物还包括防腐添加剂。

所述防腐添加剂为硅、钛、锡、锆、铋的氧化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐、铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐、膦酸(盐)、硼酸、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物中的一种或多种。

具体的，所述一种含片状碳材料的防腐组合物还包括溶剂。

所述的溶剂为聚乙二醇、异丙醇、石油溶剂、二丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、水中的一种或多种。

具体的，所述一种含片状碳材料的防腐组合物还包括填充剂。

所述填充剂为改性纤维素类粘度调节剂和/或表面活性剂。

所述粘度调节剂为改性纤维素。

具体的所述含片状碳材料的防腐组合物，该组合物原料包括：聚乙二醇20020份，石墨烯20份，锌浆150份，铝浆150份，磷酸锌50份，钼酸钠5份，硼酸3份，硅烷基粘合剂20份，四氯化钛5份，硅酸钠2份，改性纤维素5份，op-10共2份，异丙醇18份，去离子水50份。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

片状碳材料由于尺寸小的问题容易发生聚沉、通过使用带有正电的胶体粒子对片状碳材料进行改性，可以提高片状碳材料的分散性能，有利于防腐剂均匀的分散在基材的表面，起到物理隔绝的作用，进而提高防腐效果。

同时通过这种原位改性得到的金属氧化物都是化学性能较为稳定的金属氧化物，这种金属氧化物可以配合片状碳材料，使得片状碳材料更加致密的形成隔绝层，达到优异的防腐效果。

本发明通过合理的用量配方，减少了石墨烯和金属的用量，大幅度的降低了防腐剂的成本，并且利用活性物质，如锌浆、铝浆的屏蔽性能提高涂膜的抗腐蚀性；无机防腐填料，以及锌浆、铝浆通过阴极保护作用起到涂料的防腐蚀性；其次石墨烯坚硬的单层结构，和附着力进一步提高了锌铝涂料的耐磨性和附着力，也进一步提高了涂层的防腐蚀性。

本发明所提供的防腐剂具有优异的力学性能，在腐蚀过程中，外界物质必须先破坏保护层才能达到金属基材，而本发明测试得到的防腐蚀剂具有良好的机械强度，能够保证防腐蚀层具有良好持久的隔绝效果和耐磨性。

具体实施方式：

下面结合若干优选实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，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的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。以下实施例中采用的实施条件可以根据实际需要而做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

试验样品的制备：

试验样品通常是具有低碳含量的不锈钢板。对不锈钢板进行清洗，干燥。

将制备得到的防腐组合物涂料涂覆到试验样品上并对涂层进行称重：以常用方式涂覆洁净部件，即通过将它们浸入到涂层组合物中、取出并沥除多余的组合物，采用温和的搅拌操作重复几次，随后立即烘烤或在环境温度下干燥或者在适当温度下预固化，直至涂层触摸为干燥的并因此而被烘干。涂层重量(g/m²)通过在涂覆前后比较称重来确定。

耐腐蚀性的测试(ISO9227)和评估：

涂覆部件的耐腐蚀性通过用于油漆和清漆的标准盐喷射(projection)试验(盐雾)ISO9227来测定。在该试验中，将所述部件置于保持为恒定温度的腔室中，在腔室中将它们在特定时间段内暴露于5％盐水溶液的细喷射(薄雾)中，用水漂洗并干燥。所测试部件的腐蚀程度可以用红锈百分比的形式表示。

实施例1：

改性石墨烯的制备

取20份异丙醇，加入石墨烯1份，加入四氯化钛5份、加入四氯化锡5份，加入正硅酸乙酯5份，加入水10份，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，以达到交换产物中的杂质离子，脱水得到改性石墨烯。

实施例2：

改性石墨烯的制备

取20份异丙醇，加入石墨烯1份，加入四氯化钛5份、加入锡酸酯5份，加入正硅酸乙酯5份，加入水10份，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，以达到交换产物中的杂质离子，脱水得到改性石墨烯。

实施例3：

改性氧化石墨烯的制备

取20份异丙醇，加入氧化石墨烯1份，加入四氯化锡5份，加入KH560硅烷5份，加入水10份20克，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，以达到交换产物中的杂质离子，脱水得到改性石墨烯。

实施例4

改性石墨烯的制备

取20份异丙醇，加入石墨烯2份，加入四氯化钛5份、加入钛酸正丁酯5份，加入正硅酸乙酯5份，加入水10份，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，去除杂质离子，得到改性石墨烯，脱水得到改性石墨烯。

实施例5：

改性石墨烯的制备

含石墨烯的组合物制备方法：取20份异丙醇，加入氧化石墨烯2份，加入二氧化钛胶体5份，加入水10份，10小时后，将所得产物通过离子交换树脂，以达到交换产物中的杂质离子。

实施例6：

含有改性石墨烯防腐剂的制备，使用实施例1制备得到的改性石墨烯。

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：聚乙二醇200共20份，改性石墨烯2份，锌浆200份，磷酸锌15份，钼酸钠20份，硼酸5份，硅烷基粘合剂50份，硅酸钠2份，改性纤维素2份，op-102份，异丙醇150份，水50份。

通过实验测试结果如下：

涂层密度(g/m<sup>2</sup>)	耐盐雾(小时)	力学性能(MPa)
			16	1210	16.3
20	1350	20.5
			22	1530	22.1
30	1806	30.1
			34	2380	34.2
38	3106	37.0

实施例7：

含有改性石墨烯防腐剂的制备，使用实施例3制备得到的改性石墨烯。

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：改性石墨烯2份，锌浆150份，铝浆50份，磷酸锌15份，钼酸钠20份，二氧化钛15份、硅烷基粘合剂50份，硅酸钠2份，改性纤维素3份，op-10共2份，异丙醇180份，水50份。

通过实验测试结果如下：

涂层密度(g/m<sup>2</sup>)	耐盐雾(小时)	力学性能(MPa)
			16	1250	17.2
20	1330	21.1
			22	1570	22.5
30	1926	29.7
			34	2377	33.2
38	3020	37.1

实施例8

含有改性石墨烯防腐剂的制备，使用实施例2制备得到的改性石墨烯。

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：聚乙二醇200共20份，改性石墨烯5份，锌浆150份，铝浆50份，磷酸锌5份，钼酸钠5份，二氧化钛5份、硅烷基粘合剂50份，硅酸钠2份，改性纤维素2份，异丙醇180份，水50份。

通过实验测试结果如下：

涂层密度(g/m<sup>2</sup>)	耐盐雾(小时)	力学性能(MPa)
			16	1190	16.7
20	1310	20.1
			22	1510	22.5
30	1896	31.7
			34	2390	33.6
38	3010	36.9

实施例9

含有改性石墨烯防腐剂的制备，使用实施例3制备得到的改性石墨烯。

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：改性石墨烯5份，锌浆60份，铝浆140份，磷酸锌15份，钼酸钠15份，二氧化钛15份，硅酸钠2份，改性纤维素2份，硅烷基粘合剂50份，异丙醇180份，水50份。

通过实验测试结果如下：

实施例10

含有改性石墨烯防腐剂的制备，使用实施例1制备得到的改性石墨烯。

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：聚乙二醇200共20份，改性石墨烯5份，锌浆160份，铝浆40份，磷酸锌15份，钼酸钠15份，硼酸3份，硅酸钠2份，硅烷基粘合剂50份，改性纤维素2份，异丙醇180份，水50份。

通过实验测试结果如下：

涂层密度(g/m<sup>2</sup>)	耐盐雾(小时)	力学性能(MPa)
			16	1020	17.1
20	1153	20.2
			22	1355	21.9
30	1876	29.8
			34	2360	32.3
38	3017	34.5

实施例11

含有改性石墨烯防腐剂的制备，使用实施例5制备得到的改性石墨烯。

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：聚乙二醇200共20份，改性石墨烯5份，锌浆100份，铝浆100份，磷酸锌15份，钼酸钠15份，硼酸3份，硅酸钠2份，硅烷基粘合剂50份，改性纤维素2份，异丙醇180份，水50份。

通过实验测试结果如下：

涂层密度(g/m<sup>2</sup>)	耐盐雾(小时)	力学性能(MPa)
			16	870	16.3
20	990	20.5
			22	1130	22.7
30	1705	29.4
			34	1900	32.4
38	2530	34.2

对比例1

含有石墨烯的防腐剂制备

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：聚乙二醇200共20份，石墨烯5份，锌浆60份，铝浆10份，磷酸锌5份，钼酸钠5份，硼酸3份，硅酸钠2份，硅烷基粘合剂50份，改性纤维素0.01份，op-10共2份，异丙醇18份，水50份。

通过实验测试结果如下：

涂层密度(g/m<sup>2</sup>)	耐盐雾(小时)	力学性能(MPa)
			16	527	14.3
20	672	17.5
			22	880	20.9
30	970	25.4
			34	1100	27.4
38	1250	29.5

对比例2

防腐剂的制备

基于石墨烯的防腐涂层的组合物包括：聚乙二醇200共20份，锌浆160份，铝浆40份，磷酸锌15份，钼酸钠115份，硼酸3份，硅烷基粘合剂50份，硅酸钠2份，改性纤维素2份，op-10共2份，异丙醇180份，水50份。

通过实验测试结果如下：

表1：

由表1可看出，对比例一制备的防腐涂料形成的涂层，耐盐雾性能较差，并且随着涂层密度的增加，本申请案例中的组合物的耐盐雾时间的提高显著。

从具体的实施例可以看出，相对于现有技术而言，使用本发明中利用带正电的胶体粒子对石墨烯改性后，石墨烯可以较好地、均匀的分散，并且所得到的防腐组合物的平铺效果较好，能够均匀的分布在基材上，充分发挥硅烷偶联剂的作用，其力学性能得到明显的改善，这都可能是由于石墨烯的分散性改善，石墨烯更加容易均匀的分散在基材表面，同时通过带正电的胶体粒子对其改善，分布更加致密。并且通过实验数据可以看出，这种改性后的石墨烯能够显著的提高防腐组合物的耐腐蚀性能。

应当理解，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于包括以下原料：片状碳材料、活泼金属、防腐添加剂、溶剂、硅烷偶联剂和水；所述的含片状碳材料的防腐组合物原料为150-300份溶剂、1-50份片状碳材料、200-500份活泼金属、10-200份防腐添加剂，50-300份硅烷基粘合剂。

2.如权利要求1所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于：所述片状碳材料为石墨烯和/或氧化石墨烯；优选的所述石墨烯为改性石墨烯，所述氧化石墨烯为改性氧化石墨烯。

3.如权利要求2所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于：所述的改性石墨烯和/或改性的氧化石墨烯为带正电的胶体粒子改性的石墨烯和/或氧化石墨烯；所述带正电的胶体粒子为二氧化硅胶体、二氧化钛胶体、三氧化二锡胶体、氧化锆胶体、三氧化二铁胶体中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于：带正电的胶体粒子为含金属元素的前驱体，所述含金属元素的前驱体为有机前驱体或无机前驱体；所述有机前驱体包括钛酸酯、锆酸酯、锡酸酯、硅酸酯中的一种或多种；所述无机前驱体为可水解形成金属氧化物胶体的盐。

5.如权利要求1所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于：所述活泼金属为锌、铝、铜或其合金中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于：所述防腐添加剂为硅、钛、锡、锆、铋的氧化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐、铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、乙醇胺盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐、膦酸盐、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的含片状碳材料的防腐组合物，其特征在于：所述的溶剂为聚乙二醇、石油溶剂、二丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚、水中的一种或多种。

8.如权利要求1-7任一项所述的含片状碳材料防腐组合物的制备方法，其特征在于，将原料进行混合，搅拌得到产品。