基磺酸钠的含量为0.2wt %。
[0036] 实施例5
[0037] 与实施例1不同的是石墨烯基涂料中氧化石墨烯的含量为lwt%，硝酸铈的含量为 5wt %，十二烷基磺酸钠的含量为0 · 5wt %。
[0038] 实施例6
[0039]与实施例1不同的是石墨烯基涂料中氧化石墨烯的含量为2wt%，硝酸铈的含量为 10wt%，十二烷基磺酸钠的含量为lwt%。
[0040] 实施例7
[0041 ] 石墨稀的制备：向反应器中依次加入500ml浓硫酸、10g硝酸钠、60g高猛酸钾和10g 石墨，室温搅拌，将80°C热水匀速滴加至反应器中，待放热完全后，加入双氧水至再无气泡 生成，结束反应；以250rpm转速球磨法剥离5h，离心洗涤至溶液呈中性，得到氧化石墨稀分 散液；以包含40g水合肼的碱性溶液95°C回流还原氧化石墨烯分散液lh，制备石墨烯分散 液。所制备的石墨稀的粒径分布Dio~D9Q为15μηι~30μηι，中值厚度为30nm。
[0042] 二氧化硅溶胶的制备:将正硅酸乙酯加入到100g无水乙醇中，搅拌lh，为溶液A;将 l〇〇g乙醇与200g去离子水混合并用盐酸调节pH为3，为溶液B;边搅拌边将溶液B缓慢滴加入 溶液A中，滴加完成后再继续搅拌lh。其中正硅酸乙酯的含量为20wt%。
[0043]石墨烯基涂料的制备:将石墨烯分散液、碳酸铈、烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)加入 到二氧化硅溶胶中，搅拌lh，并放置24h，制成石墨烯基涂料。涂料中石墨烯的含量为 0.3wt %，碳酸铈的含量为2wt %，烷基酚聚氧乙烯醚的含量为0.2wt %。
[0044] 石墨烯基涂层的制备:将碳钢表面处理后，将石墨烯基涂层喷涂到碳钢表面，室温 瞭干10mim，在150°C下干燥30min，重复2次，在碳钢表面制备石墨烯基涂层。
[0045] 实施例8
[0046]与实施例7不同的是，石墨烯基涂料中正硅酸乙酯的含量为12wt%，石墨烯基涂层 的干燥温度为200 °C。
[0047] 实施例9
[0048]与实施例7不同的是，石墨烯基涂料中正硅酸乙酯的含量为13wt%，石墨烯基涂层 的干燥温度为300 °C。
[0049] 实施例10
[0050] 与实施例7不同的是，石墨烯基涂料中正硅酸乙酯的含量为15wt%，石墨烯基涂层 的干燥温度为400 °C。
[0051] 对比例1:
[0052] 二氧化硅溶胶的制备:将正硅酸乙酯加入到lOOg无水乙醇中，搅拌lh，为溶液A;将 l〇〇g乙醇与200g去离子水混合并用盐酸调节pH为3，为溶液B;边搅拌边将溶液B缓慢滴加入 溶液A中，滴加完成后再继续搅拌lh。其中正硅酸乙酯的含量为llwt%。
[0053] 二氧化硅涂层的制备:将碳钢表面处理后，以lcm/min的速率垂直浸入二氧化硅溶 胶中，保持5min，以lcm/min的速率二氧化娃溶胶中提起，室温瞭干lOmim，在250°C下干燥 30min，在碳钢表面制备二氧化娃涂层。
[0054]性能测试：实施例1~10的石墨烯基涂层，对比例1的二氧化硅涂层，按照国标 GBT10125-2012进行中性氯化钠盐雾试验，1000h后评定其质量损失；按照GB 10124-88进行 乙酸氯化钠溶液全浸试验，500h后评定质量损失率;按照GBT12967.2-2008进行石墨烯基涂 层的耐磨性，lkg负荷，20000圈后涂层完整为合格，漏出基体材料为不合格;按照GB/T9286-1998测试涂层的附着力，1mm间距，10N/25mm测试后评定级别，0级:切割边缘完整平滑，无脱 落。
[0055]
[0056] 从上表可以看出，实施例1~10石墨烯基涂层的耐中性盐雾性能、耐乙酸氯化钠全 浸腐蚀性能、耐磨性等性能优于对比例1的二氧化娃涂层，特别是实施例2~5中，当涂料中 氧化石墨稀的含量为0. lwt%~0.5wt%，铺盐的含量为0.5wt%~5wt%，表面活性剂的含 量为0.05wt %~0.5wt %时，石墨烯基涂层耐中性盐雾性能、耐乙酸氯化钠全浸腐蚀性能最 佳。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰， 皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于依次包含以下步骤： (A) 配制至少包含llwt%~20wt%正娃酸乙酯、O.Olwt%~2wt%石墨稀衍生物、 0 · 1 wt %~1 Owt %铈盐、0 · 01 wt %~1 wt %表面活性剂、水及乙醇的涂料； (B) 将涂料以喷涂、浸涂、刷涂中的至少一种方法在基体材料表面制备涂层； (C) 将基体材料表面的涂层在100~400 °C温度下进行干燥； 所述涂料中石墨稀衍生物的粒径分布Dio~D9Q为Ιμπι~100μL?，石墨稀衍生物的中值厚度 为lnm~100nm;铈盐为硝酸铈、碳酸铈、硫酸铈中的至少一种;表面活性剂为十二烷基磺酸 钠、烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。2. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中的石墨烯衍 生物为氧化石墨烯、氧化石墨烯球、氧化石墨烯片、石墨烯、类石墨烯、石墨烯微片、纳米石 墨片中的至少一种，更优为氧化石墨烯片。3. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中铈盐的含量 为0.5wt% ~5wt%，更优为 lwt% ~3wt%。4. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中表面活性剂 的含量为〇.〇5wt%~0.5wt%，更优为0· lwt%~0.2wt%。5. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中的石墨烯衍 生物的含量为〇.〇5wt%~lwt%，更优为0· lwt%~0.5wt%。6. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中的石墨烯衍 生物的粒径分布Dio~Dgo为5μηι~50μηι，更优为ΙΟμπι~20μηι。7. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中的石墨烯衍 生物的中值厚度为l〇nm~50nm，更优为20nm~40nm〇8. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于涂料中正硅酸乙酯 的含量为llwt%~15wt%。9. 如权利要求1所述的一种石墨烯基涂层的制备方法，其特征在于干燥温度为200°C~ 300。。。10. -种石墨烯基涂层的应用，其特征在于作为海洋装备的表面涂层。
【专利摘要】本发明提供一种石墨烯基涂层的制备方法，先配制至少包含11wt％～20wt％正硅酸乙酯、0.01wt％～2wt％石墨烯衍生物、0.1wt％～10wt％铈盐、0.01wt％～1wt％表面活性剂、水及乙醇的涂料；再将涂料以喷涂、浸涂、刷涂中的至少一种方法在基体材料表面制备涂层；进一步将基体材料表面的涂层在100～400℃温度下进行干燥。本发明的石墨烯基涂层具有优良的防腐蚀性、防污性、环保等特性，且工艺可控，可应用于潜艇船舶、深海钻探、海上监测、岛礁码头等海洋装备的表面涂层。
【IPC分类】C09D1/00, C09D5/16, C09D5/08
【公开号】CN105647247
【申请号】
【发明人】张易宁, 陈素晶
【申请人】中国科学院福建物质结构研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月25日