本發(fa)明涉(she)及釹鐵硼(peng)(peng)用石墨烯防腐(fu)涂(tu)料，具體為一種用于(yu)釹鐵硼(peng)(peng)表面的水性石墨烯防腐(fu)涂(tu)料的制備方法(fa)。

背景技術：

1、釹(nv)鐵(tie)硼磁體(ti)(ti)具有優異的(de)磁性(xing)能(neng)，廣泛應用于電子、電機和(he)通信等技術領域，但(dan)是釹(nv)鐵(tie)硼永磁材料中存在的(de)多(duo)相結(jie)構以及各(ge)相之間(jian)的(de)化學(xue)特(te)性(xing)差異，導(dao)致其固有的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)不足，極(ji)大的(de)限制了釹(nv)鐵(tie)硼磁體(ti)(ti)的(de)使(shi)用壽命(ming)和(he)應用，通常(chang)通過加入合金(jin)材料改變磁體(ti)(ti)化學(xue)組成成分和(he)在磁體(ti)(ti)表面形成防護層(ceng)來提高(gao)其耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)。

2、釹(nv)(nv)鐵(tie)硼防(fang)腐處理(li)中，通(tong)過(guo)(guo)(guo)調整合金組成所能達到的防(fang)護(hu)較(jiao)(jiao)為(wei)有限(xian)，所以主流的防(fang)腐方式(shi)為(wei)電(dian)(dian)(dian)鍍或者(zhe)涂(tu)覆(fu)從而在釹(nv)(nv)鐵(tie)硼表(biao)面形成防(fang)護(hu)層。但(dan)是電(dian)(dian)(dian)鍍過(guo)(guo)(guo)程(cheng)本(ben)身就會損傷(shang)釹(nv)(nv)鐵(tie)硼表(biao)面，產(chan)生(sheng)孔隙，并且(qie)電(dian)(dian)(dian)鍍過(guo)(guo)(guo)程(cheng)能耗較(jiao)(jiao)大(da)(da)，且(qie)產(chan)生(sheng)大(da)(da)量的廢液。而涂(tu)覆(fu)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)較(jiao)(jiao)為(wei)溫和，且(qie)能耗較(jiao)(jiao)少；公告號為(wei)cn114015329b，名稱為(wei)一種耐腐蝕(shi)釹(nv)(nv)鐵(tie)硼磁(ci)鐵(tie)及其制備方法的發明專利(li)，其通(tong)過(guo)(guo)(guo)配置a、b組分(fen)的樹脂和其他的一些(xie)填料助劑(ji)，可(ke)以顯著提高其耐腐蝕(shi)性(xing)能，但(dan)是該涂(tu)覆(fu)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)需要(yao)配置兩種組分(fen)，使(shi)用時需要(yao)混合，較(jiao)(jiao)為(wei)繁瑣，且(qie)涂(tu)覆(fu)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)需要(yao)多次(ci)浸漬，耗時較(jiao)(jiao)長。

3、石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)結(jie)構層(ceng)層(ceng)重疊(die)，可(ke)以(yi)在(zai)涂(tu)層(ceng)中(zhong)形成“迷宮效應”，能夠有效抑(yi)制(zhi)腐蝕介質的(de)(de)浸(jin)潤、滲(shen)透和擴(kuo)散。石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)在(zai)釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)相關研(yan)究中(zhong)，多數以(yi)粉(fen)體的(de)(de)形式(shi)使用(yong)；例(li)如公告號為(wei)cn109692963b，名稱(cheng)為(wei)一種表面附(fu)有耐腐蝕涂(tu)層(ceng)的(de)(de)釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)磁(ci)體的(de)(de)制(zhi)備方(fang)法的(de)(de)發明(ming)(ming)專(zhuan)利，其(qi)中(zhong)將(jiang)(jiang)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)、鎳粉(fen)、鋅粉(fen)、改性劑以(yi)及釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)粉(fen)末混合后放置在(zai)真(zhen)空(kong)速凝爐里熔煉，制(zhi)成釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)，在(zai)通(tong)過外(wai)加(jia)電泳防腐涂(tu)料的(de)(de)方(fang)式(shi)進行防腐；再(zai)如公告號為(wei)cn112670047b，名稱(cheng)為(wei)一種耐高(gao)溫釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)及其(qi)制(zhi)備方(fang)法的(de)(de)發明(ming)(ming)專(zhuan)利，其(qi)中(zhong)將(jiang)(jiang)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)以(yi)及其(qi)他原料按比例(li)混合后，制(zhi)得(de)釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)粉(fen)末，再(zai)通(tong)過壓制(zhi)燒結(jie)制(zhi)成釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)磁(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)，通(tong)過細化(hua)主相晶粒以(yi)達到耐高(gao)溫、防腐蝕效果。這些方(fang)法雖然可(ke)以(yi)將(jiang)(jiang)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)與釹(nv)(nv)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)硼(peng)(peng)進行混合，但(dan)是(shi)石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)作為(wei)粉(fen)末形態時，最大的(de)(de)缺陷(xian)就是(shi)會喪失(shi)其(qi)片狀的(de)(de)舒(shu)展性，導致其(qi)團(tuan)聚(ju)，降低分散性，并(bing)且在(zai)高(gao)溫燒結(jie)的(de)(de)過程中(zhong)，更加(jia)促進了石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)團(tuan)聚(ju)。

4、目前，現(xian)有技(ji)術中也(ye)有將(jiang)分散(san)性改(gai)(gai)善后(hou)的石(shi)墨(mo)烯(xi)溶(rong)劑(ji)用于釹(nv)鐵硼的防(fang)(fang)腐(fu)，例如(ru)公(gong)開(kai)號為cn117174419a，名稱(cheng)為一(yi)種含(han)氧化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性釹(nv)鐵硼材料及(ji)其制(zhi)(zhi)備方法和(he)應用的發明專利(li)申請，其將(jiang)石(shi)墨(mo)烯(xi)分散(san)到有機(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)中，形(xing)成氧化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)有機(ji)(ji)溶(rong)液，再(zai)通(tong)(tong)過(guo)(guo)石(shi)墨(mo)烯(xi)填(tian)補磷(lin)化(hua)過(guo)(guo)程造成的微(wei)觀(guan)孔洞，從而提(ti)高耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性；但該(gai)方法首先因為磷(lin)化(hua)過(guo)(guo)程會(hui)對(dui)釹(nv)鐵硼造成一(yi)次腐(fu)蝕(shi)，其次，石(shi)墨(mo)烯(xi)有機(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)的配置和(he)后(hou)續處理污染(ran)較大(da)，經(jing)濟效益相(xiang)對(dui)偏低。再(zai)例如(ru)公(gong)開(kai)號為cn114907712a，名稱(cheng)為一(yi)種石(shi)墨(mo)烯(xi)防(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)(tu)料的制(zhi)(zhi)備方法的發明專利(li)申請，其將(jiang)hummers法制(zhi)(zhi)備的石(shi)墨(mo)烯(xi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)氨基(ji)改(gai)(gai)性，制(zhi)(zhi)備釹(nv)鐵硼防(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)(tu)料，此方法有機(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)使用過(guo)(guo)多(duo)，污染(ran)較大(da)且步驟繁瑣，反應耗時長不適合快速(su)量(liang)產。

5、綜(zong)上，如(ru)何(he)利(li)用石墨(mo)(mo)烯的(de)優異性能，在不降(jiang)低其分散性的(de)基礎上，設計(ji)一種對釹鐵硼無損(sun)傷、組(zu)分少、無污染的(de)防腐綠色環保涂(tu)料，是本領域技術人員亟待解(jie)決的(de)問題；因此，亟需一種用于釹鐵硼表面的(de)水性石墨(mo)(mo)烯防腐涂(tu)料的(de)制備方法(fa)來解(jie)決這個問題。

技術實現思路

1、本發明(ming)的(de)目的(de)在于提(ti)供一(yi)種用于釹鐵(tie)硼表面的(de)水(shui)性(xing)石(shi)墨(mo)(mo)烯防腐(fu)涂料的(de)制(zhi)備(bei)(bei)方法，以制(zhi)得同時(shi)具(ju)備(bei)(bei)保持石(shi)墨(mo)(mo)烯分散性(xing)、對(dui)釹鐵(tie)硼無(wu)損傷、組分少、無(wu)污(wu)染、防腐(fu)效(xiao)果好的(de)優(you)點的(de)水(shui)性(xing)石(shi)墨(mo)(mo)烯防腐(fu)涂料。

2、為(wei)實現上述目(mu)的，本發明提供如下技術(shu)方(fang)案(an)：一種用于釹(nv)鐵硼表(biao)面的水性石(shi)墨(mo)烯防腐涂料的制備方(fang)法，包括(kuo)以下具體步(bu)驟(zou)：

3、s1原漿制備：陽極(ji)(ji)和陰極(ji)(ji)均采(cai)用惰性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)，陽極(ji)(ji)直接(jie)接(jie)觸并(bing)固定石墨原料(liao)，在電(dian)(dian)解液中采(cai)用直流(liu)電(dian)(dian)電(dian)(dian)解后(hou)，獲(huo)得含(han)石墨烯(xi)的(de)電(dian)(dian)解液；

4、s2除雜濃縮：將電解液壓濾并用純(chun)水洗滌，靜置獲得膏狀石墨烯；

5、s3物料混(hun)合(he)：依據膏狀石墨烯的固(gu)含量，加(jia)入表(biao)面活性劑、消泡劑，用(yong)水稀釋后攪(jiao)拌剪切混(hun)合(he)均勻制得待涂防腐涂料；

6、s4涂(tu)料涂(tu)覆：用(yong)浸漬、刷涂(tu)或噴涂(tu)的方式，將待涂(tu)防腐涂(tu)料覆蓋在釹鐵硼表面并烘干或晾干。

7、優選的(de)，上述步驟s1中(zhong)，陽極(ji)采用惰性電(dian)極(ji)夾具以夾持(chi)石墨原料；電(dian)解液(ye)采用二(er)價陰(yin)離子(zi)鹽溶(rong)液(ye)。

8、優選(xuan)的(de)，上述陰極(ji)和陽極(ji)材料采(cai)用鈦(tai)或鉑(bo)，石(shi)墨(mo)原料采(cai)用適合夾持的(de)石(shi)墨(mo)紙、等靜壓石(shi)墨(mo)板或石(shi)墨(mo)片，電解液(ye)溶質選(xuan)自草酸(suan)鈉(na)、草酸(suan)鎂、硫(liu)(liu)酸(suan)鎂、硫(liu)(liu)酸(suan)鈉(na)、過硫(liu)(liu)酸(suan)鈉(na)或硫(liu)(liu)酸(suan)鋁中的(de)至少一種(zhong)。

9、優選(xuan)的(de)，上述步驟(zou)s1中(zhong)，通電后施加在石墨(mo)原料上的(de)電流密度范(fan)圍在1-3a/dm2。

10、優選的，上述步(bu)驟(zou)s2中，壓濾的裝置中包括濾布(bu)，濾布(bu)的尺寸范圍在(zai)800-1000目；純(chun)水洗(xi)滌時純(chun)水用量(liang)為處(chu)理的含石墨(mo)烯的電(dian)解液質量(liang)的2-3倍；壓濾、洗(xi)滌后靜置時間不少于(yu)12h。

11、優選(xuan)的，上述步驟s3中，待涂防腐涂料中石墨烯、表面活(huo)性(xing)劑、水(shui)、消泡劑的質量(liang)比為(wei)2:(0.5-1):(148-160):(0.1-0.3)。

12、優(you)選的(de)(de)，上述表面活性劑(ji)選自聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)吡咯烷(wan)酮(tong)、十二(er)(er)烷(wan)基苯磺(huang)酸(suan)鈉、木質素磺(huang)酸(suan)鈉、聚(ju)(ju)(ju)乙烯(xi)(xi)醇(chun)、聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)乙烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)、聚(ju)(ju)(ju)甲基丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)、聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酰胺(an)中的(de)(de)至(zhi)少一種；消泡劑(ji)選自乳化(hua)硅油、高碳醇(chun)脂肪酸(suan)酯復合物、聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)(xi)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)季戊四醇(chun)醚、聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)(xi)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)醇(chun)胺(an)醚、聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)甘油醚和(he)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)(xi)甘油醚、聚(ju)(ju)(ju)二(er)(er)甲基硅氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)中的(de)(de)至(zhi)少一種。

13、優(you)選的，上述步驟s4中，浸(jin)漬、刷(shua)涂或噴涂的次數(shu)不小于5次，采用噴涂時(shi)的壓力選用0.5mpa。

14、優選的，上述步驟s4中(zhong)(zhong)，若(ruo)采用(yong)烘(hong)(hong)干(gan)，于烘(hong)(hong)箱中(zhong)(zhong)80-120℃烘(hong)(hong)10-20min；若(ruo)采用(yong)晾干(gan)，自然(ran)風干(gan)1-1.5h。

15、優選的(de)，上述步驟s4中，釹鐵硼(peng)為(wei)經(jing)過(guo)除油、水(shui)(shui)洗(xi)、酸洗(xi)、水(shui)(shui)洗(xi)后(hou)的(de)釹鐵硼(peng)基材。

16、與(yu)現有技術相比，本發明的(de)有益效果是：

17、1、該用(yong)于(yu)釹鐵硼(peng)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)水(shui)性石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)防腐涂(tu)(tu)料的(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)(bei)方法(fa)(fa)，通過電(dian)化學(xue)法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)，與(yu)(yu)hummers法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)相比，本(ben)身溶(rong)劑(ji)(ji)更(geng)接(jie)近(jin)中性，并且(qie)氧化度可(ke)(ke)控，均勻涂(tu)(tu)抹后可(ke)(ke)無(wu)損傷自(zi)發成(cheng)膜，而(er)hummers法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)溶(rong)液呈(cheng)現(xian)(xian)強(qiang)酸性，后續處理較為麻(ma)煩，且(qie)氧化度偏高，需要做(zuo)成(cheng)粉(fen)末的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)式添加(jia)或者(zhe)配合其(qi)他有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)(ji)才可(ke)(ke)以分(fen)(fen)(fen)散做(zuo)成(cheng)涂(tu)(tu)料，此外，本(ben)發明的(de)(de)(de)(de)電(dian)化學(xue)法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)，本(ben)身呈(cheng)現(xian)(xian)一(yi)(yi)種(zhong)泥漿的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)態(tai)，通過加(jia)入(ru)水(shui)可(ke)(ke)以調節到合適的(de)(de)(de)(de)粘度進行噴涂(tu)(tu)，而(er)hummers法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)氧化石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)粉(fen)體，需要在使用(yong)前超聲分(fen)(fen)(fen)散，此后作(zuo)為輔助組分(fen)(fen)(fen)合并一(yi)(yi)些有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)(ji)或者(zhe)樹(shu)脂作(zuo)為涂(tu)(tu)料，可(ke)(ke)以發現(xian)(xian)，前者(zhe)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)簡單，使用(yong)前無(wu)需多組分(fen)(fen)(fen)混合，據(ju)此，與(yu)(yu)現(xian)(xian)有(you)的(de)(de)(de)(de)用(yong)hummers法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)粉(fen)末作(zuo)為釹鐵硼(peng)涂(tu)(tu)料的(de)(de)(de)(de)做(zuo)法(fa)(fa)相比，電(dian)化學(xue)法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)膏(gao)狀(zhuang)石(shi)墨(mo)(mo)(mo)烯(xi)用(yong)于(yu)直接(jie)涂(tu)(tu)覆有(you)著極(ji)佳的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎條件。

18、2、該用(yong)于釹鐵(tie)硼(peng)(peng)表(biao)(biao)面的水(shui)性石(shi)墨烯(xi)防腐涂料的制備方法，由于表(biao)(biao)活劑和(he)稀釋(shi)劑的添加，吸附在石(shi)墨烯(xi)表(biao)(biao)面，降低了膏(gao)狀(zhuang)石(shi)墨烯(xi)的黏度和(he)表(biao)(biao)面張(zhang)力，使之更容(rong)易(yi)(yi)均(jun)勻鋪展(zhan)在釹鐵(tie)硼(peng)(peng)表(biao)(biao)面，又由于石(shi)墨烯(xi)本身的自潤滑(hua)性，使得涂覆(fu)干(gan)燥(zao)后(hou)(hou)的表(biao)(biao)面平整光滑(hua)，耐腐蝕的同時也耐刮蹭(ceng)；此外，由于電化學法制備的石(shi)墨烯(xi)保持了一(yi)定(ding)水(shui)分(fen)，分(fen)散性很好，且(qie)后(hou)(hou)續(xu)稀釋(shi)用(yong)的水(shui)易(yi)(yi)蒸發脫(tuo)除(chu)，且(qie)涂敷過(guo)程未使用(yong)強(qiang)酸對(dui)釹鐵(tie)硼(peng)(peng)基體進(jin)行預處理，所以(yi)不會對(dui)釹鐵(tie)硼(peng)(peng)基體產生損(sun)傷，涂覆(fu)過(guo)程安全簡單，涂敷后(hou)(hou)易(yi)(yi)干(gan)燥(zao)，涂覆(fu)干(gan)燥(zao)后(hou)(hou)穩定(ding)性好，不易(yi)(yi)脫(tuo)落。

19、3、該(gai)用于釹鐵硼表面的(de)(de)水(shui)性(xing)石墨烯(xi)防腐涂(tu)料的(de)(de)制備(bei)方法，在(zai)溶劑蒸發時，片狀石墨烯(xi)相互(hu)靠近并變(bian)得密(mi)集，當(dang)干(gan)燥溫(wen)度和時間達到一定(ding)時，最終成(cheng)膜，并且電化學法石墨烯(xi)帶(dai)有(you)一定(ding)量的(de)(de)含氧官(guan)能團(tuan)，可以通過各種活性(xing)基團(tuan)相互(hu)之(zhi)間反(fan)應，進行化學成(cheng)膜，形(xing)成(cheng)適當(dang)交聯的(de)(de)網狀薄膜。

20、4、該(gai)用(yong)于釹(nv)鐵硼表面(mian)的(de)水性(xing)石墨烯防腐涂料的(de)制備方(fang)法，步驟簡單易操(cao)作(zuo)，制得(de)的(de)涂料涂覆到(dao)釹(nv)鐵硼表面(mian)對其無損傷，且防腐效(xiao)果(guo)優異，涂料制備過(guo)程中(zhong)避(bi)免(mian)了有(you)機溶劑的(de)使(shi)用(yong)，精簡了添(tian)加劑種類，制備過(guo)程和使(shi)用(yong)過(guo)程綠色(se)環保，后續處理污染較小。