一种MXene改性环氧防腐涂料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115926581A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202110951418.0C09D7/62(2018.01)(22)申请日2021.08.18C09D5/08(2006.01)(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦申请人中国石油天然气集团公司管材研究所(72)发明人王少龙付安庆尹成先王登海李明星李琼玮朱方辉赵密锋谢俊峰(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师白文佳(51)Int.Cl.C09D163/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种MXene改性环氧防腐涂料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种MXene改性环氧防腐涂料，属于防腐涂料技术领域。二维层状材料MXene具有比表面积大、高弹性模量(和石墨烯相同)、高弯曲强度、耐磨损等优点，可作为环氧涂料的填料来降低传统环氧涂料的孔隙率、增大膜内保护层面积并提高其耐磨损性能；另外，MXene的褶皱属性赋予其更加显著的物理屏蔽作用与迷宫效应，从而可显著增强环氧涂料的防腐蚀性能。因此，将MXene作为填料来改进传统环氧涂料的耐磨防腐性能，特别是在恶劣工况下的腐蚀防护性能，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。CN115926581ACN115926581A权利要求书1/2页1.一种MXene改性环氧防腐涂料，其特征在于，以质量份数计，MXene改性环氧防腐涂料包括以下组分：Ti3C2Tx(MXene)10～15份、环氧树脂20～40份、成膜助剂2～5份、填料20～60份、固化剂5～30份和30～40份有机溶剂；有机溶剂由二甲苯、正丁醇和环己酮组成。2.根据权利要求1所述的MXene改性环氧防腐涂料，其特征在于，成膜助剂为分散剂、消泡剂、流平剂中的任意一种或几种组成；填料为滑石粉、硫酸钡、钛白粉中的任意一种或几种组成；固化剂由聚酰胺、芳香胺、指环胺中的任意一种或几种组成；Ti3C2Tx(MXene)的粒径为5～50nm。3.一种权利要求1或2任一项所述MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)将Ti3C2Tx(MXene)粉末和硅烷偶联剂一起加入到二甲苯溶液中，超声分散后得到预处理浆料A；步骤2)向预处理浆料A中加入环氧树脂、二甲苯、正丁醇、环己酮、成膜助剂和填料后，球磨后得到混合物B；步骤3)混合物B中加入固化剂，搅拌均匀后得到MXene改性环氧防腐涂料。4.根据权利要求3所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤1)中的Ti3C2Tx(MXene)粉末的制备方法如下：步骤101)将LiF和硫酸混合，搅拌至LiF完全溶解，得到混合溶液；步骤102)将Ti3AlC2加入混合溶液中，通过原位锂离子插层法得到Ti3C2Tx(MXene)粉末。5.根据权利要求3所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，混合物B的细度为30‑50μm。6.根据权利要求3所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，Ti3C2Tx(MXene)粉末、硅烷偶联剂和二甲苯混合时的质量比为(10～15)：0.5：20；步骤2)中，添加的二甲苯、正丁醇和环己酮的质量比为7：2：1。7.根据权利要求3或6所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，硅烷偶联剂为KH560和/或KH550。8.根据权利要求4所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤101)的混合溶液中，LiF和硫酸混合时的投料比为(5～8)g：(5～10)ml；硫酸的浓度为6～8mol/L。9.根据权利要求4所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤102)的原位锂离子插层法的具体操作包括：a)将Ti3AlC2加入混合溶液中，Ti3AlC2和混合溶液的投料比为(2.5～4)g：(5～10)ml，依次进行离心搅拌和刻蚀；b)将刻蚀后的溶液再次进行离心搅拌、收集底部沉淀物；c)对收集的底部沉淀物进行洗涤、沉淀，之后加入去离子水，再依次经过超声分离、离心搅拌、抽滤和烘干，得到Ti3C2Tx(MXene)粉末。10.根据权利要求8所述的MXene改性环氧防腐涂料的制备方法，其特征在于，刻蚀时间为10～15h；2CN115926581A权利要求书2/2页离心搅拌的温度为20‑35℃，搅拌时间5～20min；超声处理的时间为90～180min；烘干的温度为40～80℃，烘干时间为1～5h。3CN115926581A说明书1/8页一种MXene改性环氧防腐涂料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于防腐涂料技