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专利号: 2022116298886
申请人: 南昌航空大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于,其方法为:先将2‑巯基苯并咪唑(2MBI)和六水合硝酸铈配位,然后添加氧化石墨烯和有机配体均苯三羧酸,获得在氧化石墨烯(GO)上原位生长的具有缓蚀作用的双配位金属有机框架材料Ce‑MOF,得到纳米粒子;然后使用聚多巴胺(PDA)改善氧化石墨烯的分散性,提高涂层的致密性和力学性能,再用十六烷基三甲氧基硅烷对纳米粒子进行超疏水改性,得到超疏水纳米颗粒;最后在要防护的金属材料表面喷涂纯聚氨酯层(PU),然后将超疏水纳米颗粒与聚氨酯混合均匀,喷涂在带有聚氨酯层的金属材料表面即可得到GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层;待涂层完全固化后,测试其电化学性能和超疏水性能。

2.根据权利要求1所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于,具体工艺步骤如下:(1)在室温下将适量的氧化石墨烯加入乙醇与水的混合溶液中超声0.5h,使其分散均匀,得到悬浮液A;

(2)将适量的2‑巯基苯并咪唑和一定浓度的六水合硝酸铈溶液加入乙醇和水的混合溶液中,并超声1h,得到溶液B;

(3)然后将悬浮液A和溶液B混合,并超声1h后,再加入适量的均苯三羧酸,并在50℃下反应3h,得到溶液C;

(4)将溶液C离心,得到的产物分别用去离子水和乙醇洗涤多次,然后在真空条件下干燥,研磨成粉末以备用,记为粉末A;

(5)向烧杯中各加入适量的水和乙醇溶液,并向其内加入一定的盐酸多巴胺,使用氨水调节pH=8.5,然后加入粉末A,在55℃反应14h后,再加入一定量的十六烷基三甲氧基硅烷溶液,并继续反应10h,得到溶液D;

(6)将溶液D离心,得到的产物分别用去离子水和乙醇洗涤多次,然后在真空条件下干燥,研磨成粉末以备用,记为粉末B;

(7)取适量的粉末B加入干净的烧杯中,并加入适量的乙酸乙酯或丙酮,超声搅拌0.5h,记为溶液E;

(8)按5:1的比例称取聚氨酯和固化剂,搅拌均匀后,喷涂在处理过的要防护的金属材料表面,在室温下固化10min以备用,记为涂层A;

(9)在溶液E中加入5份的聚氨酯,超声分散均匀后加入1份固化剂,超声分散均匀后喷涂在涂层A表面,得到超疏水涂层;

(10)将制备好的超疏水涂层室温晾置12h,然后置于60℃的真空干燥箱中干燥4h;

(11)待超疏水涂层完全固化后,用电化学工作站和接触角仪器分别测试涂层的电化学性能和表征涂层的润湿性。

3.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(2)中通过2‑巯基苯并咪唑和六水合硝酸铈混合,使2‑巯基苯并咪唑和铈离子发生配位反应。

4.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(2)中2‑巯基苯并咪唑与六水合硝酸铈的摩尔比为3:1。

5.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(3)中加入均苯三羧酸,获得在氧化石墨烯上原位生长的具有缓蚀作用的双配位金属有机框架材料。

6.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(3)中苯三羧酸与六水合硝酸铈的摩尔比为2:1。

7.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(5)中加入聚多巴胺提高氧化石墨烯的分散性,并增强涂层的力学性能。

8.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(5)中加入的多巴胺盐酸盐与氧化石墨烯的质量比为2:3。

9.根据权利要求2所述的制备GO/Ce‑MOF@PDA/PU超疏水自修复防腐蚀涂层的方法,其特征在于:步骤(8)中先在要防护的金属材料表面喷涂聚氨酯涂层增加基底与涂层的粘附力。