CN116144247A - 一种石墨烯／纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯／纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料及其制备方法，该石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括A组分和B组分：A组分包括：石墨烯分散液4～50份、环氧树30份、乳化剂1～15份、水10～40份；B组分包括以下质量份数的组分：聚酰胺30份、纳米铁颗粒1～2份、水10～30份；石墨烯分散液由石墨烯、分散剂和水混合得到；石墨烯分散液中的石墨烯占环氧树脂和聚酰胺总质量的0.05‑1.0％。该石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料涂覆于受保护结构表面时形成的防腐涂层能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，具有良好的涂层力学性能，能够修补涂层的结构完整性，有效改善防腐能力。

Description

一种石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料及其制 备方法
技术领域
本发明属于防腐材料技术领域，具体涉及一种石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料及其制备方法。
背景技术
根据《中国腐蚀调查报道》提供数据，我国每年因金属腐蚀所造成的经济损失达数千亿元，占国民生产总值的5％左右。其中，约有1/4的损失可以通过适当的防腐措施加以避免。目前常用的金属防腐技术主要分为基材耐蚀、外加剂缓蚀、涂层防腐等，其中，涂层防腐的应用最为普遍，经济技术效果也最好。
所谓涂层防腐技术是采用适当材料在金属表面形成一定厚度的致密保护层，实现金属基材与腐蚀性介质之间的物理隔离，从而起到减缓甚至消除腐蚀的技术效果。针对不同的使用环境，目前常用的防腐涂层材料主要包括树脂(酚醛类、环氧类、聚苯胺、聚丙烯/聚乙烯等)或者橡胶、沥青等。其中，环氧树脂涂层具有成本低，附着性好等优点，应用范围最广，但这一涂层材料也同时存在韧性差、力学性强度较低、抗老化能力弱等性能缺陷，在外力或环境因素等作用下容易产生裂纹并开裂扩展，成为水、氧或者其他侵蚀性物质的渗透通道，导致金属基体的腐蚀，从而影响其防腐性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性环氧树脂防腐涂层材料，以同时提高该涂层材料的柔韧性、力学强度和防腐性能，将其涂覆于受保护结构表面时形成的防腐涂层能够有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，且具有良好的涂层力学性能，并能够修补涂层的结构完整性，有效改善防腐能力。
为了实现上述目的，本发明包括如下技术方案。
一种石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，包括A组分和B组分：
所述A组分包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0004096899280000021
所述B组分包括以下质量份数的组分：
聚酰胺 30份
纳米铁颗粒 1～2份
水 10～30份；
所述石墨烯分散液由石墨烯、分散剂和水混合得到；
所述石墨烯分散液中的石墨烯占环氧树脂和聚酰胺总质量的0.05-1.0％。
在其中一些实施例中，所述A组分包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0004096899280000022
所述B组分包括以下质量份数的组分：
聚酰胺 30份
纳米铁颗粒 1～2份
水 15～25份。
在其中一些实施例中，所述石墨烯分散液中的石墨烯占环氧树脂和聚酰胺总质量的0.1-0.6％，优选为0.15-0.25％。
在其中一些实施例中，所述石墨烯为石墨烯纳米片，所述石墨烯纳米片的片层数目为1～20层，片层厚度1nm～10nm，片径尺寸1μm～20μm，C/O原子比不低于12。
在其中一些实施例中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
在其中一些实施例中，所述石墨烯和所述分散剂的质量比为1：0.5～2。
在其中一些实施例中，所述石墨烯分散液中石墨烯的浓度为2mg/mL～5mg/mL。
在其中一些实施例中，所述石墨烯分散液的制备方法如下：
将所述石墨烯粉碎后过筛，与水配制成分散体系，再加入所述分散剂，分散均匀后得到所述石墨烯分散液。
在其中一些实施例中，所述纳米铁颗粒是表面具有聚乙烯吡咯烷酮包裹层的纳米铁颗粒，其粒径为10nm～50nm。
在其中一些实施例中，所述纳米铁颗粒中铁与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.03～0.07。
在其中一些实施例中，所述A组分中的环氧树脂和所述B组分中的聚酰胺的质量比为1～3:1。
在其中一些实施例中，所述A组分中的环氧树脂和所述B组分中的聚酰胺的质量比为1～2:1。
在其中一些实施例中，所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基溴化吡啶、十二烷基二甲基氯化铵中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述环氧树脂的环氧当量为160g/eq～200g/eq。
在其中一些实施例中，所述聚酰胺的分子量为600-1100。
一种基于如上所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
将所述环氧树脂、乳化剂加入水中经高速剪切得到水性环氧树脂乳液，然后加入所述石墨烯分散液继续搅拌分散得到A组分；
将聚酰胺加入水中混合均匀后，再加入纳米铁颗粒进一步混匀得到B组分。
其中，将A组分、B组分混合均匀即可得到所述石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料。
一种基于如上所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料的喷涂方法，包括如下步骤：
将石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料分至少两次涂覆于受保护结构表面，且后一次的涂覆操作在前一次涂覆固化后进行，后一次的喷涂方向与前一次的喷涂方向相互垂直。
本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：
本发明中，通过采用特定用量的石墨烯和纳米铁协同配合，能够对环氧树脂进行复合改性得到石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其用于形成防腐涂层时能够实现涂层的性能提升，其中，在环氧树脂保证防腐涂层与受保护结构表面之间的牢固粘结的同时，通过石墨烯和纳米铁配合，能够构建多维“迷宫”结构，该结构可以显著改善防腐涂层的力学性能并提高防腐性能，且防腐涂层受损情况下能够与渗透进来的腐蚀性介质发生化学反应、利用膨胀性产物的形成堵塞微裂纹“防御”，形成“主动防御”的技术效果，修补防腐涂层的结构完整性、改善防腐能力。
本发明还发现，石墨烯和环氧树脂及聚酰胺的配比，对于防腐涂层的力学性能有极大的影响，优化的合适的两者配比，可起到提高防腐涂层力学性能的作用，尤其是拉伸强度和断裂韧性(极限延伸率)可以得到显著提高。
附图说明
图1(a)～图1(c)为石墨烯对该石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层力学性能的影响，其中，图1(a)为不同石墨烯掺量所得石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层在单向拉伸条件下的应力-应变(σ-ε)规律曲线；图1(b)为石墨烯掺量对石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层拉伸强度的影响规律；图1(c)为石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层的断裂极限延伸率随石墨烯掺量的变化规律。
图2(a)～图2(b)为该石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层的扫描电镜微观形貌，其中，图2(a)为石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层“新鲜”(0h)断面的微观形貌；图2(b)为石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料形成的防腐涂层自然放置6h后的断面形貌。
具体实施方式
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。本发明所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，所述石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括A组分和B组分：
所述A组分包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0004096899280000051
所述B组分包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0004096899280000052
所述石墨烯分散液由石墨烯、分散剂和水混合得到；
所述石墨烯分散液中的石墨烯占环氧树脂和聚酰胺总质量的0.05-1.0％。
将A组分、B组分混合均匀即可得到石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，将该石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料喷涂或者刷涂至受保护结构表面，待反应固化后即可得到力学性能好，防腐性能佳的防腐涂层。
上述，通过采用特定用量的石墨烯和纳米铁颗粒协同配合，能够对环氧树脂进行复合改性得到石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其用于形成防腐涂层时能够实现涂层的性能提升，其中，在环氧树脂保证防腐涂层与受保护结构表面之间的牢固粘结的同时，通过石墨烯和纳米铁配合，能够构建多维“迷宫”结构，该结构可以显著改善防腐涂层的力学性能并提高防腐性能，且防腐涂层受损情况下能够与渗透进来的腐蚀性介质发生化学反应、利用膨胀性产物的形成堵塞微裂纹“防御”，形成“主动防御”的技术效果，修补防腐涂层的结构完整性、改善防腐能力。
以下结合实施例对本发明加以进一步说明。
实施例1
本实施例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法包括如下步骤：
(1)取石墨烯纳米片(其片层厚度为1～3nm，片层数量为3～10层，片径尺寸为1～5μm，化学组成C/O原子比为20)经机械粉碎后过200目方孔筛，称取粉碎后的石墨烯片与去离子水配制成石墨烯质量浓度为4mg/g的分散体系，再按石墨烯质量1倍量加入聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，经充分超声处理得到石墨烯分散液。
(2)称取环氧当量为160g/eq的双酚A型环氧树脂30g，乳化剂十六烷基三甲基溴化铵2g，加入去离子水30g，经高速剪切得到水性环氧树脂乳液。
(3)在搅拌条件下，在水性环氧树脂乳液中加入石墨烯分散液30g，继续高速搅拌直至混合均匀，得到组分A。
(4)称取低分子聚酰胺(分子量为650)30g，加入至20g去离子水中搅拌混合，然后加入粒径为30nm的纳米铁颗粒(表面存在聚乙烯吡咯烷酮包裹层，铁与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.05)1.5g，混匀后得到组分B。
(5)分别以双酚A型环氧树脂和聚酰胺的质量计，使用前，将组分A、组分B按质量比1：1混合均匀(混合液中石墨烯的含量为双酚A型环氧树脂和聚酰胺总质量的0.2％)，备用。
石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料使用步骤：将石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料中的组分A和组分B混合均匀，采用喷涂法将其分两次涂覆于清洁、除油后的受保护金属表面，第二次喷涂应在首次喷涂涂层充分固化后进行，且两次喷涂过程中喷枪运行方向应相互垂直得到防腐涂层，涂层厚度为200μm。
对所得防腐涂层进行力学性能和防腐性能测试，力学性能的测试方法如下：
参考标准GB/T1448-2005的规定对防腐涂层的拉伸强度和断裂延伸率进行测定。
防腐性能(耐水性、耐酸/碱性、耐湿热性、耐盐雾性)根据我国化工行业标准《水性环氧树脂防腐涂料》(HG4759-2014)中规定的方法进行测试。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度达到45MPa，断裂延伸率为0.55％；所形成的防腐涂层结构完整，坚韧耐用，耐水性、耐酸/碱性、耐湿热性、耐盐雾性等均符合我国化工行业标准《水性环氧树脂防腐涂料》(HG/T4759-2014)规定要求，如表2和表3所示。
以所得防腐涂层的断面进行微观测试(结果如表1所示)，表明，防腐涂层受力断面随空气暴露时间的延长而发生组成、形貌的改变，其中，“新鲜”断面上的颗粒体化学成分以单质铁(Fe)为主，仅含少量氧(O)；经自然放置6h后，断面上颗粒体的化学成分中氧(O)的含量明显提高，而铁(Fe)、碳(C)、氮(N)等成分含量均有所下降，应与金属铁纳米颗粒的表面氧化过程有关。受化学组成改变的影响，金属铁纳米颗粒的形貌也发生一定改变，具体表现为颗粒尺寸略有增大，轮廓边缘也变得模糊不清且有纤维质织构显现，如图2(a)、图2(b)对比可见。由此可见，纳米铁颗粒起到“牺牲阳极”的作用，在防腐涂层受损甚至是开裂的情况下，可与侵蚀性化合物发生化学反应，形成膨胀性物质阻塞渗流通道，保护金属基材免受腐蚀。
表1石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层断面成分分析
Figure BDA0004096899280000071
实施例2
本实施例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：
步骤(1)采用的石墨烯纳米片(其片层厚度为1～6nm，片层数量为3～20层，片径尺寸为1～10μm，化学组成C/O原子比为12)。所配制石墨烯分散液中石墨烯的浓度为3mg/g；
步骤(2)采用的双酚A型环氧树脂其环氧当量为200g/eq，乳化剂为十六烷基溴化吡啶、用量为5g；
步骤(4)采用的纳米铁颗粒粒径为10nm；
步骤(5)分别以双酚A型环氧树脂和聚酰胺的质量计，组分A、组分B的质量比为2：1。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度达到42MPa，断裂延伸率0.6％；所形成的防腐涂层结构完整，坚韧耐用，耐水性、耐酸/碱性、耐湿热性、耐盐雾性等均符合我国化工行业标准《水性环氧树脂防腐涂料》(HG/T4759-2014)规定要求，如表2和表3所示。
实施例3
本实施例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：
步骤(1)采用的石墨烯纳米片(其片层厚度为3～6nm，片层数量为10～20层，片径尺寸为1～20μm，化学组成C/O原子比为30)。所配制石墨烯分散液中石墨烯的浓度为5mg/g；
步骤(2)采用的乳化剂为十二烷基二甲基氯化铵、用量为10g；
步骤(4)采用的纳米铁颗粒粒径为50nm。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度达到38MPa，断裂延伸率0.7％；所形成的防腐涂层结构完整，坚韧耐用，耐水性、耐酸/碱性、耐湿热性、耐盐雾性等均符合我国化工行业标准《水性环氧树脂防腐涂料》(HG/T4759-2014)规定要求，如表2和表3所示。
实施例4
本实施例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：
步骤(1)采用的石墨烯纳米片片径尺寸为10～20μm，所配制石墨烯分散液中石墨烯的浓度为3mg/mL；
步骤(2)采用的双酚A型环氧树脂其环氧当量为180g/eq，乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵与十六烷基溴化吡啶的混合物(质量比1:1)、用量为10g；
步骤(4)采用的纳米铁颗粒粒径为30nm；
步骤(5)分别以双酚A型环氧树脂和聚酰胺的质量计，组分A、组分B的质量比为1.5：1。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度达到40MPa，断裂延伸率0.5％；所形成的防腐涂层结构完整，坚韧耐用，耐水性、耐酸/碱性、耐湿热性、耐盐雾性等均符合我国化工行业标准《水性环氧树脂防腐涂料》(HG/T4759-2014)规定要求，如表2和表3所示。
实施例5
本实施例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：
所配制石墨烯分散液中石墨烯的浓度分别为0mg/mL、4mg/mL、8mg/mL、12mg/mL，即，石墨烯的含量为双酚A型环氧树脂和聚酰胺总质量的0.0％(对照组)、0.2％(实验组A)、0.4％(实验组B)、0.6％(实验组C)。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果显示，适量石墨烯的添加可以提高防腐涂层的力学性能，尤其是拉伸强度和断裂韧性(极限延伸率)，在适量引入石墨烯情况下得到显著提高，见图1(a)～图1(c)。这是因为，以环氧树脂和聚酰胺为复合连续基体，将石墨烯和铁纳米粉末等分散相组合成一个整体，其中的石墨烯可以形成“迷宫式”三维网络结构，该网络结构可以起到显著提高涂层力学性能(尤其是拉伸强度和断裂韧性)的作用，同时，该网络结构可作为屏蔽结构，有效抑制腐蚀介质的浸润、渗透和扩散，改善涂层的物理阻隔效果，从而对涂层的防腐效果起到协同增效的作用。
对比例1
本对比例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：用等量的氧化石墨烯替换石墨烯。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度为25MPa，断裂延伸率0.3％；所形成的防腐涂层的防腐性能如表2和表3所示。
对比例2
本对比例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：用等量等粒径的纳米铝颗粒替换纳米铁颗粒。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度为30MPa，断裂延伸率0.4％；所形成的防腐涂层的防腐性能如表2和表3所示。
对比例3
本对比例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：步骤(4)中，称取低分子聚酰胺32g，加入至去离子水25g中搅拌混合，混匀后得到组份B。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度为32MPa，断裂延伸率0.3％；所形成的防腐涂层的防腐性能如表2和表3所示。
对比例4
本实施例提供的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料包括组分A和组分B，其制备方法与实施例1的差别在于：纳米铁颗粒的添加量为10.0g。
其使用方法以及所得防腐涂层的性能测试方法与实施例1相同。
性能测试结果表明，防腐涂层的拉伸强度为22MPa，断裂延伸率0.11％；所形成的防腐涂层的防腐性能如表2和表3所示。
表2防腐涂层的技术要求(HG/T4759-2014)与技术指标
Figure BDA0004096899280000111
表3实施例1-5和对比例1-3所得防腐涂层的防腐性能
Figure BDA0004096899280000121
Figure BDA0004096899280000131
由实施例和上述表2、表3结果可以看出，实施例1-4所制得的防腐涂层通过特定量石墨烯和特定量纳米铁协同配合，能够有效改善涂层力学性能，具体体现在具有很好的拉伸强度和断裂韧性，且具有很好的防腐性能，具体体现在具有很好的耐水、耐酸、耐碱、耐湿热和耐盐雾性能。
对比例1采用氧化石墨烯替换实施例1中的石墨烯，对比例2采用纳米铝颗粒替换纳米铁，对比例3中未加入纳米铁，对比例4中铁的添加量过高，从而导致对比例1-4所得防腐涂层的力学性能和防腐性能均比实施例1差，说明本发明防腐涂层材料中石墨烯和纳米铁按特定用量配合时具有协同增效的作用，两者按特定用量配合能显著提高所得防腐涂层的力学性能和防腐性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，包括A组分和B组分：
所述A组分包括以下质量份数的组分：
Figure FDA0004096899270000011
所述B组分包括以下质量份数的组分：
聚酰胺 30份
纳米铁颗粒 1～2份
水 10～30份；
所述石墨烯分散液由石墨烯、分散剂和水混合得到；
所述石墨烯分散液中的石墨烯占环氧树脂和聚酰胺总质量的0.05-1.0％。
2.如权利要求1所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述A组分包括以下质量份数的组分：
Figure FDA0004096899270000012
所述B组分包括以下质量份数的组分：
聚酰胺 30份
纳米铁颗粒 1～2份
水 15～25份。
3.如权利要求1所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述石墨烯分散液中的石墨烯占环氧树脂和聚酰胺总质量的0.1-0.6％，优选为0.15-0.25％。
4.如权利要求1-3任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述石墨烯为石墨烯纳米片，所述石墨烯纳米片的片层数目为1～20层，片层厚度1nm～10nm，片径尺寸1μm～20μm，C/O原子比不低于12。
5.如权利要求1～3任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮；和/或，
所述石墨烯和所述分散剂的质量比为1：0.5～2；和/或，
所述石墨烯分散液中石墨烯的浓度为2mg/mL～5mg/mL。
6.如权利要求1～3任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述石墨烯分散液的制备方法如下：
将所述石墨烯粉碎后过筛，与水配制成分散体系，再加入所述分散剂，分散均匀后得到所述石墨烯分散液。
7.如权利要求1～3任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述纳米铁颗粒是表面具有聚乙烯吡咯烷酮包裹层的纳米铁颗粒，其粒径为10nm～50nm；优选地，所述纳米铁颗粒中铁与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:0.03～0.07。
8.如权利要求1～3任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述A组分中的环氧树脂和所述B组分中的聚酰胺的质量比为1～3:1；优选地，所述A组分中的环氧树脂和所述B组分中的聚酰胺的质量比为1～2:1。
9.如权利要求1～4任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料，其特征在于，所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基溴化吡啶、十二烷基二甲基氯化铵中的至少一种；
和/或，所述环氧树脂的环氧当量为160g/eq～200g/eq；
和/或，所述聚酰胺的分子量为600-1100。
10.一种权利要求1至8任一项所述的石墨烯/纳米铁复合改性环氧树脂防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述环氧树脂、乳化剂加入水中经高速剪切得到水性环氧树脂乳液，然后加入所述石墨烯分散液继续搅拌分散得到A组分；
将聚酰胺加入水中混合均匀后，再加入纳米铁颗粒进一步混匀得到B组分。
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