冷镀锌树脂的制备与特性

　　1、引言

　　石墨烯是目前世界上*热门的材料，近日科学家发布了石墨烯的一个*新研究成果：石墨烯可用于金属防腐，且时世上*薄的防腐蚀涂料。2010年诺贝尔研究项目发现，单层碳原子结构有应用于涂料的可能性：作为非侵入式涂料的非可见组成部分，作为一种聚集能量的“智能皮肤”，以及制成防污漆。但范德堡大学研究人员关于石墨烯的*新发现则是人们在防腐蚀方面*有效的方法。科学家们在美国化学协会主办的杂志《ACS纳米》上发布了该发现报告：防腐蚀速度减慢20倍。科学家将“石墨烯原子超薄”层作为一种可防止底层金属腐蚀的防护涂料来进行研究，他们在铜和镍中加入石墨烯或机械地将多层石墨烯转移到铜和镍表面，并采用电化学方法来观察其缓蚀情况。研究表明：两种方法都有很好的效果。以此为契机，本公司开发了自己的一种新型冷镀锌专用树脂，即JP-SZ-20石墨烯纳米改性包覆、导电树脂。采用此树脂制得的冷喷锌涂料，其防腐性能更好，耐盐雾达到3000小时以上，同时硬度、柔韧性、抗冲击以及附着力等各项综合性能优异。

　　2、冷镀锌树脂的制备及特性

　　由以下方法制成：称取有机溶剂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、羟乙基甲基丙烯酸磷酸盐、过氧-2-乙基己酸叔丁酯、氧化石墨烯；将3/4的有机溶剂、氧化石墨烯加入反应釜A内混匀；将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、羟乙基甲基丙烯酸磷酸盐、3/4的过氧-2-乙基己酸叔丁酯混匀后加入滴加槽B，再滴加至反应釜A内；将剩余有机溶剂和过氧-2-乙基己酸叔丁酯混匀后加入到滴加槽B，于113-118℃滴加至反应釜A，保温0.8-1.2h，降温，过滤；超声处理，加入水合肼反应，过滤，洗涤，干燥。

　　石墨烯的加入，能赋予冷镀锌的包覆树脂导电性和柔韧性。因为石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使其电子受到的干扰非常小，从而使碳原子具有优秀的导电性。由于石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构材料，它上面都是碳原子基本没有官能团，所以石墨烯是不能直接与丙烯酸酯接枝的。但是石墨烯的前体——氧化石墨烯比较容易与丙烯酸酯进行接枝、包覆等化学反应，这主要是利用了氧化石墨烯表面丰富的羧基、羰基、羟基等高活性的含氧官能团。但是在氧化过程中石墨片层的共轭网络受到严重的官能化影响，使氧化石墨烯几乎失去了导电性。所以接枝共聚后的氧化石墨烯/丙烯酸酯复合材料需要用水合肼进行还原以恢复其导电性。