Recubrimientos Anticorrosión A Base De Grafeno.docx Tradudido.docx

10 graphene based coatings.pdf RECUBRIMIENTOS ANTICORROSIÓN A BASE DE GRAFENO La invención se refiere a una banda o lámina de acero provista de un revestimiento. Sistema que comprende una composición inhibidora de la corrosión. El invento tambien se refiere a un método para fabricar la banda u hoja de acero recubierto y a un Método para preparar una composición inhibidora de la corrosión. La protección contra la corrosión de los sustratos de acero se logra actualmente por aplicación de una o más capas de recubrimiento inorgánico y / o orgánico en el sustrato Generalmente, el sustrato de acero está provisto de una aleación de zinc o zinc. revestimiento. El recubrimiento de zinc o aleación de zinc se proporciona luego con una capa de tratamiento previo Con el fin de mejorar la adhesión entre el recubrimiento de zinc o aleación de zinc y Posteriormente se aplicaron capas de recubrimiento. La capa de tratamiento previo comprende típicamente cromo hexavalente. Luego se aplica una capa de imprimación sobre la capa de tratamiento previo. con el fin de promover la adhesión entre una capa superior que se proporciona para la barrera y Fines estéticos, y el sustrato de acero recubierto. La cartilla se proporciona a prevenir o al menos reducir la propagación de agentes corrosivos hacia el zinc o Superficie de aleación de zinc. La imprimación también se proporciona para proteger el sustrato de acero de Corrosión cuando el sustrato de acero recubierto está cortado o rayado. Inhibidores de corrosión basado en cromo hexavalente se sabe que son muy adecuados para este propósito. Cuando el sustrato de acero recubierto se corta o se raya, el zinc o la aleación de zinc el recubrimiento queda expuesto a agentes corrosivos atmosféricos como el agua, el oxígeno y electrolitos corrosivos. A su vez, el zinc se disuelve preferentemente para producir zinc. Cationes y electrones. El oxígeno y el agua reaccionan con los electrones en el catódico. Sitios de zinc para producir iones hidroxilo. Como resultado, hay un aumento en el pH local. dentro del recubrimiento, lo que hace que el recubrimiento se degrade. Además, si la corrosión la propagación no se inhibe ni se detiene, luego el zinc en el recubrimiento de zinc o aleación de zinc se agotará, resultando en un aumento significativo en la tasa de corrosión, y en ciertos casos el revestimiento de la delaminación. La incorporación de inhibidores de la corrosión del cromato en la imprimación reduce Degradación del recubrimiento por inhibición de la disolución del zinc. Los iones de zinc reaccionan con los cromatos (Cr0 4 ~) presentes en la imprimación para formar una sal de cromato de zinc insoluble (ZnCr0 4) que actúa como una barrera física para los agentes corrosivos como el agua y el oxígeno, lo que reduce la futura disolución del zinc. El mecanismo de La inhibición de la corrosión se detalla a continuación: El zinc se disuelve para producir iones y electrones de zinc en un sitio anódico: Zn(g)……………..Zn 2+ + 2e El oxígeno y el agua reaccionan con los electrones en el sitio catódico para producir iones hidroxilo:

02 (g) + H20 aq + 4β ……………… 40H- q Los iones de zinc reaccionan con los iones de cromato para producir un precipitado de cromato de zinc: Zn 2+(aq) + 2Cr 0 4 2- (aq) ………………ZnCr04 (s) Aunque los cromatos son generalmente considerados como corrosión anódica. inhibidores, también se entiende que cuando los inhibidores de cromo hexavalente son reducidos a Cr3 +, los iones Cr 3+ contribuyen a inhibir la corrosión catódica proceso: Cr +3 + OH----------------- Cr (OH) 3( S) Los inhibidores de la corrosión del cromato pueden considerarse únicos ya que Puede proporcionar inhibición de corrosión tanto anódica como catódica. Sin embargo, hay desventajas de usar inhibidores de corrosión de cromato, es decir, que se sabe que son tóxicos y, en algunos casos, cancerígenos, lo que significa que tales compuestos son peligrosos para la salud humana y ambientalmente inaceptable. En vista de la naturaleza tóxica y carcinogénica de la corrosión del cromato Inhibidores, los fabricantes ahora buscan utilizar una corrosión sin cromo Inhibidores como sustituto. Sin embargo, una desventaja de la existente libre de cromo Inhibidores de corrosión es que un inhibidor no puede proporcionar anódico y catódico. inhibición. Otro inconveniente es la formación indeseable de sales insolubles que se forman cuando se proporcionan inhibidores anódicos y catódicos libres de cromo en La misma capa de recubrimiento. Por lo tanto, para que un sistema de recubrimiento proporcione anódico y Inhibición de la corrosión catódica, los inhibidores anódicos y catódicos sin cromo. debe mantenerse aparte. Esto se logra generalmente proporcionando un sistema de recubrimiento que comprende al menos una capa de recubrimiento que contiene el anódico sin cromo Inhibidores de corrosión y otra capa de recubrimiento que contiene el libre de cromo. Inhibidores de la corrosión catódica. Sin embargo, esto tiene el inconveniente de que adicional Las capas de recubrimiento deben aplicarse, lo que requiere mucho tiempo y es costoso. Es un objeto de la presente invención proporcionar un inhibidor de la corrosión. Recubrimiento que comprende inhibidores de corrosión libres de cromo. Es otro objeto de la invención proporcionar un inhibidor de la corrosión. Sistema de recubrimiento que comprende menos capas de recubrimiento. Otro objeto de la invención es proporcionar un agente inhibidor de la corrosión. revestimiento que comprende inhibidores de la corrosión libres de cromo, y que exhibe Rendimiento de inhibición de corrosión comparable al inhibidor de corrosión. Revestimientos que comprenden cromatos. Se logra uno o más de los objetos anteriores.  una banda o lámina de acero,  un recubrimiento de zinc o aleación de zinc en la banda o lámina de acero,

 un sistema de recubrimiento para inhibir la corrosión, y  una capa superior, en donde el sistema de recubrimiento comprende un inhibidor de corrosión composición que comprende grafeno y pilas de grafeno que comprenden 2-20 capas de grafeno y un agente de acoplamiento acoplado al grafeno y al pilas de grafeno. Los inventores encontraron que la corrosión de la banda o lámina de acero podría ser reducido significativamente al proporcionar un sistema de recubrimiento que comprendía la corrosión Composición inhibitoria. La reducción de la corrosión se ha atribuido, al menos en parte, al grafeno en la composición de inhibición de la corrosión que inhibe la disolución de zinc. Se encontró que la difusión de agentes corrosivos como el agua, el oxígeno y los iones corrosivos, a través de la estructura de celosía de panal de grafeno fue impidió y por lo tanto se les impidió sustancialmente entrar en En contacto con el zinc, y provocando su disolución. Por lo tanto, se considera que el grafeno es un reemplazo efectivo de la sal insoluble (ZnCr0 4) que se forma luego de la reacción de los inhibidores de la corrosión del cromato con iones de zinc en la fase catódica. sitios de zinc. Además del grafeno de una sola capa, los agentes corrosivos también son Impedido sustancialmente de entrar en contacto con el zinc por el grafeno Pilas que comprenden 2-20 capas de grafeno. Al funcionalizar el grafeno y las pilas de grafeno con un acoplamiento agente, la porosidad del sistema de recubrimiento se reduce, teniendo el efecto de inhibiendo la difusión de agentes corrosivos hacia la superficie de zinc o aleaciones de zinc. El agente de acoplamiento también es adecuado para el acoplamiento de grafeno y las pilas de grafeno A la superficie de zinc o aleación de zinc. Así, el grafeno y las pilas de grafeno. concentrarse preferentemente en la superficie de zinc o aleación de zinc en lugar de ser Distribuidos aleatoriamente en todo el sistema de recubrimiento. Esto tiene el efecto de Mejora de la inhibición de la corrosión debido a una barrera de grafeno más homogénea. La capa se forma en la superficie de zinc o aleación de zinc. Además, mediante la funcionalización. El grafeno y las pilas de grafeno con un agente de acoplamiento fuertes enlaces químicos Se forman con la superficie de zinc o aleación de zinc. También significa que en relación con una composición que comprende grafeno no funcionalizado u otro pigmento, v.g. mica, la cantidad de grafeno y las pilas de grafeno en la corrosión inhibida La composición se puede reducir, manteniendo el mismo nivel de corrosión. protección. Esto ofrece ventajas tanto en términos de costo como de procesamiento de Composición inhibidora de la corrosión. En una realización preferida, el sistema de recubrimiento comprende al menos 0,01 % en peso de la composición inhibidora de la corrosión. Cuando el sistema de recubrimiento comprende 0.01% en peso de la composición inhibidora de la corrosión, reducciones en agua y oxígeno Se obtienen permeaciones. Preferiblemente, el sistema de recubrimiento comprende al menos 0,1 % en peso de la composición inhibidora de la corrosión debido a una mayor inhibición de la corrosión Se puede obtener efecto. En una realización preferida, la composición inhibidora de la corrosión comprende inhibidores de la corrosión sin cromo intercalados entre las capas de grafeno, pilas de grafeno. Se encontró que los inhibidores de corrosión libres de cromo podrían ser intercalados en las pilas de grafeno y que el compuesto intercalado era Muy indicado para proporcionar una protección activa contra la

corrosión. Por corrosión activa Y Protección significa que se liberan los inhibidores de corrosión libres de cromo. de las pilas de grafeno en respuesta a un cambio en el entorno local. por Por ejemplo, los inhibidores de corrosión libres de cromo se pueden liberar en respuesta a una Cambio en el pH local resultante de la reacción del agua y el oxígeno con electrones. generado durante la disolución del zinc. En una realización preferida, los inhibidores de corrosión libres de cromo comprenden uno o más cationes seleccionados de zinc, magnesio, titanio, Circonio, itrio, lantano y cerio. Estos inhibidores son particularmente adecuados para reaccionar con iones hidroxilo resultantes del proceso de corrosión para Formar un precipitado insoluble. El siguiente ejemplo muestra la formación de un cerio. precipitado insoluble en hidróxido Ce 3 + + 30H- ► Ce (OH) 3 ( s) El precipitado insoluble inhibe la disolución posterior del zinc, lo que conduce a una reducción de la tasa de corrosión. Preferiblemente la corrosión libre de cromo .Los inhibidores comprenden sales de zinc, magnesio, titanio, circonio, itrio, lantano y cerio. Preferiblemente las sales comprenden acetato, nitrato o aniones sulfato. El acetato de cerio es una sal particularmente preferida. Como primer agente de acoplamiento se puede usar un organosilano, por ejemplo, un Hidroxisilano, un epoxisilano o un aminosilano. Al funcionalizar el grafeno y las pilas de grafeno con un organosilano, estos pueden ser obtenidas a mejoras en la protección de la barrera. Esto se debe a que el organosilano puede formar fuertes enlaces con el grafeno y las pilas de grafeno, así como el recubrimiento de zinc o aleación de zinc. En una realización preferida, el primer agente de acoplamiento comprende un Siloxano organofuncional, preferiblemente un organofuncional. En una realización preferida, el primer agente de acoplamiento comprende un Siloxano organofuncional, preferiblemente un oligómero de siloxano organofuncional. Se obtienen muy buenas propiedades de barrera y adhesión cuando el grafeno y las pilas de grafeno se funcionalizan con un siloxano organofuncional o un oligómero de siloxano organofuncional. El oligómero de siloxano o siloxano organofuncional que tiene uno o más grupos organofuncionales seleccionados de monoaminas, diaminas, amino-alquilos y alquilos, epoxis e hidroxilos. Estos funcionales Los grupos son muy adecuados para reaccionar con el grafeno y las pilas de grafeno. Al usar siloxanos con función epoxi u oligómeros de siloxano, se puede obtener una buena adhesión entre el sistema de recubrimiento y el recubrimiento de aleación de zinc o zinc y / o una capa de recubrimiento adyacente. De acuerdo con un aspecto adicional, se usan preferiblemente amino hidroxisiloxanos, amino epoxisiloxano o amino alquilsiloxano.

El uso de oligómeros de siloxanos y siloxanos se prefiere al uso de los silanos, ya que los siloxanos proporcionan un buen equilibrio entre la dureza y la flexibilidad, mientras que los silanos proporcionarán una estructura más frágil que puede conducir al microcracking con el procesamiento mecánico de la tira o material de lámina. En una realización preferida, la composición inhibidora de la corrosión comprende un segundo agente de acoplamiento. Cuando el grafeno y las pilas de grafeno se funcionalizan con un primer agente de acoplamiento y un segundo agente de acoplamiento, se forman fuertes enlaces químicos entre los grafenos adyacentes y las pilas de grafeno. Al enlazar químicamente con el grafeno y el grafeno apilan una forma más homogénea. La capa de barrera se puede formar en o cerca de la superficie de zinc o aleación de zinc. En una realización preferida, el segundo agente de acoplamiento comprende un Siloxano organofuncional, preferiblemente un oligómero de siloxano organofuncional, que tiene uno o más grupos organofuncionales seleccionados de monoaminas, diaminas, amino-alquilos y alquilos, epoxis e hidroxilos. Estos grupos funcionales son muy adecuados para reaccionar con el grafeno y las pilas de grafeno, así como con otros siloxanos organofuncionales para formar una capa de barrera protectora en La superficie de zinc o aleación de zinc. De acuerdo con un aspecto adicional, se usan preferiblemente amino hidroxisiloxanos, amino epoxisiloxano o amino alquilsiloxano. En una realización preferida, las pilas de grafeno comprenden entre 4 y 20 capas de grafeno y preferiblemente entre 4 y 10 capas de grafeno. Cuando las pilas de grafeno comprenden entre 4 y 20 o entre 4 y 10 capas de grafeno, el sistema de recubrimiento posee una buena combinación de rigidez y flexibilidad. En una realización preferida, el sistema de recubrimiento comprende una imprimación entre el recubrimiento de zinc o aleación de zinc y la capa superior, dicha imprimación comprende la composición inhibidora de la corrosión. Dado que la imprimación presenta muy buenas propiedades inhibidoras de la corrosión, no es necesario proporcionar una imprimación adicional entre la imprimación que contiene la composición inhibidora de la corrosión y la capa superior. La imprimación tiene preferiblemente un espesor entre 10 y 15 µιτι. En una realización preferida, una capa de tratamiento previo sin cromo Se proporciona entre el recubrimiento de zinc o aleación de zinc y la imprimación. La capa de tratamiento previo tiene preferiblemente un espesor inferior a 1 µιτι. En una realización preferida, la capa superior tiene preferiblemente un espesor entre 15 y 200 µιτι. Por ejemplo, cuando la capa superior comprende poliésteres, se prefiere que la capa superior tenga un grosor de al menos 15 µιτι. Cuando la capa superior comprende poliuretanos, la capa superior tiene preferiblemente un espesor de al menos 25 µιτι. Finalmente, cuando la capa superior comprende plastisoles, se prefiere que la capa superior tenga un grosor entre 100 y 200 µιτι. Se apreciará que la elección de un determinado material de recubrimiento y / o espesor depende de la aplicación final del producto recubierto.

Se apreciará que, si bien no es estrictamente necesario proporcionar una Imprimación adicional, para ciertas aplicaciones donde se desea una protección adicional contra la corrosión, se pueden incorporar cebadores adicionales en el sistema de recubrimiento. En una realización preferida, el sistema de revestimiento comprende la imprimación, que contiene la composición inhibidora de la corrosión y una segunda imprimación provista entre la imprimación y la capa superior. En vista de las propiedades inhibidoras de la corrosión de la imprimación, el grosor de la segunda imprimación puede reducirse, lo que conduce a una reducción en el peso del revestimiento y los costos de fabricación. En una realización preferida, una capa de tratamiento previo sin cromo es proporcionado entre el recubrimiento de aleación de zinc o zinc y la imprimación, el grosor de la imprimación que contiene la composición inhibidora de la corrosión está preferiblemente entre 1 y 3 µιτι y la segunda imprimación tiene preferiblemente un espesor entre 15 y 20 µιτι. También se apreciará que para ciertas aplicaciones no es necesario proporcionar una capa de tratamiento previo. Sin embargo, para tales casos, puede ser necesario aumentar el grosor de la imprimación y / o proporcionar una segunda imprimación. En una realización preferida, el sistema de revestimiento comprende la imprimación. Contiene la composición inhibidora de la corrosión y un segundo imprimador. Preferiblemente, el grosor de la imprimación está entre 5 y 10 µιτι y el grosor de la segunda imprimación está entre 10 y 15 µιτι. En una realización preferida, el sistema de recubrimiento comprende una imprimación de pretratamiento entre el recubrimiento de aleación de zinc o zinc y la capa superior. Preferiblemente, la imprimación de pretratamiento tiene un espesor entre 1 y 3 µιτι. Cuando el sistema de revestimiento comprende la imprimación de pretratamiento, no es necesario proporcionar una capa de pretratamiento o una imprimación, ya que la imprimación de pretratamiento que comprende la composición inhibidora de la corrosión proporciona suficientes propiedades de adhesión y de inhibición de la corrosión para proteger la tira o lámina de acero y para adherir la capa superior. Esto también tiene la ventaja de que el costo de fabricación de la tira o lámina con recubrimiento orgánico se reduce ya que el sistema de recubrimiento comprende menos capas de recubrimiento. Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método para preparar un Composición inhibidora de la corrosión, que comprende los pasos de: someter una composición que contiene agua y un precursor de grafeno a al menos dos tratamientos mecánicos y a un tratamiento químico para formar pilas de grafeno y grafeno que comprenden 220 capas de grafeno; separando el grafeno y las pilas de grafeno de la mecánica y la composición tratada químicamente para formar un grafeno basado en la composición; mezclar la composición basada en grafeno con un primer agente de acoplamiento que comprende un siloxano organofuncional que es capaz de reaccionar con el grafeno y las pilas de grafeno, y

mezclar la composición basada en grafeno con inhibidores de corrosión libres de cromo para formar un compuesto de grafeno intercalado en el que los inhibidores de corrosión libres de cromo se intercalan entre las capas de grafeno de la pila de grafeno. En el contexto de la presente invención, el término "precursor de grafeno" se referirá al grafeno multicapa que comprende> 20 capas de grafeno. Los inventores encontraron que una composición inhibidora de la corrosión podría ser Obtenido en condiciones ambientales y de bajo coste. A diferencia de los métodos convencionales para preparar composiciones a base de grafeno, las composiciones del sujeto que contienen un precursor de grafeno para un tratamiento mecánico único o un tratamiento químico único, el método anterior somete las composiciones que contienen un precursor de grafeno a al menos dos tratamientos mecánicos y a un producto químico. Preferiblemente, el precursor de grafeno comprende grafito natural o grafito sintético. Independientemente del tipo de grafito utilizado, se obtuvo un alto contenido de grafeno después de que la composición se sometió a los tratamientos mecánicos y químicos. Tratando mecánicamente la composición que comprende agua y el precursor de grafeno, se puede obtener una composición que comprende pilas de grafeno y grafeno que comprenden 2-20 capas de grafeno. Preferiblemente, el tratamiento mecánico comprende molienda con bola húmeda ya que esto aumenta el área de superficie del precursor de grafeno en la composición, lo que permite una mayor interacción entre el precursor de grafeno y los productos químicos del tratamiento químico El contenido de grafeno y las pilas de grafeno en la composición se puede aumentar sometiendo la composición a un tratamiento químico, preferiblemente mezclando la composición con un surfactante, oxidante y un ácido. El surfactante y el ácido aumentan la separación entre capas entre las capas del precursor de grafeno y las pilas de grafeno, lo que permite una mayor penetración de Oxidante en el espacio entre capas. El oxidante luego causa la descomposición química del precursor de grafeno en grafeno y las pilas de grafeno. El oxidante también causa la descomposición química del grafeno apilado en grafeno de una sola capa o en pilas de grafeno que comprenden menos capas. El tratamiento químico también resulta en la formación de grafeno de borde. El ácido comprende preferiblemente un ácido suave tal como ácido acético. Los ácidos suaves se prefieren a los fuertes ácidos por ejemplo ácido clorhídrico, ya que se evita la generación de iones cloruro que se sabe que aumentan la velocidad de corrosión en los recubrimientos aplicados. Además, al no usar ácidos fuertes como el ácido nítrico, se pueden evitar las picaduras de la capa de zinc. El oxidante comprende preferiblemente peróxido de hidrógeno, aunque también se puede usar permanganato o ácido perclórico. El uso de oxidantes más débiles también es posible, pero estos son menos efectivos para descomponer químicamente el precursor de grafeno y las pilas de grafeno en grafeno de una sola capa y en pilas de grafeno que comprenden menos capas El tratamiento químico también puede comprender la etapa de mezclar la composición con un tensioactivo. Los tensioactivos adecuados para usar en este tratamiento químico son, por ejemplo, 0,3 - 3,0% en peso de Antiterra ® 250 (BYK) y 0,3 - 3,0% en peso de Disperbyk ® (BYK), o 0,5 - 1,5% en peso de sal de tetrabutilamonio. El contenido de grafeno y las pilas de grafeno en la composición se puede aumentar al someter la composición a un segundo tratamiento mecánico. El segundo

tratamiento mecánico da como resultado la descomposición mecánica de los precursores de grafeno, p. Ej. Los precursores de grafeno que no se descomponían durante un primer tratamiento mecánico o durante el tratamiento químico en pilas de grafeno y grafeno que comprendían 2-20 capas de grafeno. Preferiblemente, el segundo tratamiento mecánico comprende sonicación, más preferiblemente ultrasonciación. La sonicación y la ultrasonciación son particularmente eficaces para aumentar el contenido de grafeno en la composición. Siguiendo los tratamientos mecánicos y químicos, el grafeno y el Las pilas de grafeno se separan del precursor de grafeno para formar una composición basada en grafeno. Preferiblemente, el grafeno y las pilas de grafeno se separan de la composición tratada mecánica y químicamente por centrifugación. Mezclando la composición basada en grafeno con el primer agente de acoplamiento capaz de reaccionar con el grafeno y las pilas de grafeno, es posible obtener una composición que comprende grafeno funcionalizado y pilas de grafeno funcionalizado. Dicha composición puede aumentar la adhesión de una composición de revestimiento cuando se aplica sobre un sustrato metálico, p. Ej. un recubrimiento de zinc o aleación de zinc, o cuando se recubre sobre una capa de recubrimiento aplicada previamente. Además, el agente de acoplamiento reduce la porosidad dentro de un recubrimiento aplicado, lo que reduce la velocidad a la que el metal o el sustrato de aleación de metal se corroe. Al mezclar la composición a base de grafeno con inhibidores de corrosión libres de cromo, los inhibidores de corrosión se intercalan entre las capas de grafeno de las pilas de grafeno. Los inhibidores de la corrosión se proporcionan preferiblemente en una solución a base de agua para evitar problemas asociados con la manipulación y eliminación de disolventes orgánicos. Preferiblemente, la composición basada en grafeno comprende entre el 0,01 y el 0,5% en peso de los inhibidores de la corrosión. Se encontró que la estabilidad de la composición basada en grafeno disminuía cuando el contenido de los inhibidores de corrosión en la composición excedía el 0,5% en peso. Además, un contenido de inhibidor de corrosión por encima del 0,5% en peso podría conducir a la deslaminación catódica de un recubrimiento que comprende la composición a base de grafeno. En una realización preferida, la composición que contiene agua y el precursor de grafeno se somete a un primer tratamiento mecánico, un tratamiento químico y luego un segundo tratamiento mecánico. Esta secuencia (mecánica mecánica mecánica) de tratamiento de la composición es particularmente preferida ya que Se pueden obtener composiciones que contienen un alto contenido de grafeno y pilas de grafeno. En otra realización, la composición que contiene agua y el precursor de grafeno se somete a un tratamiento químico antes de someter la composición a al menos dos tratamientos mecánicos. De forma similar, la composición que contiene agua y el precursor de grafeno pueden someterse a dos tratamientos mecánicos antes de someterse a un tratamiento químico. Las composiciones que contienen un alto contenido de grafeno se pueden obtener siguiendo los pasos del método anterior. En una realización preferida, la composición basada en grafeno se mezcla con un segundo agente de acoplamiento que es capaz de reaccionar con el grafeno, el grafeno Pilas y el primer agente de acoplamiento. La mezcla de la composición basada en grafeno con el segundo agente de acoplamiento da como resultado una composición que comprende pilas de

grafeno y grafeno que se funcionalizan con el primer agente de acoplamiento y el segundo agente de acoplamiento. Dado que el segundo agente de acoplamiento es capaz de reaccionar con el grafeno, las pilas de grafeno y el primer agente de acoplamiento, las pilas de grafeno y grafeno adyacentes pueden unirse químicamente. Esto tiene la ventaja de mejorar las propiedades inhibidoras de la corrosión de un revestimiento que comprende la composición inhibidora de la corrosión. En una realización de la invención, la composición se mezcla con el primer agente de acoplamiento y / o el segundo agente de acoplamiento antes de la etapa de separación del grafeno y las pilas de grafeno de la composición tratada mecánica y químicamente. Se prefiere particularmente proporcionar el primer agente de acoplamiento y / o el segundo agente de acoplamiento como parte del tratamiento químico, es decir, junto con El oxidante, el ácido y opcionalmente el surfactante. Al someter el grafeno y las pilas de grafeno a un proceso de funcionalización de dos pasos, se entiende que una mayor proporción de grafeno y grafeno apilado se funcionalizará, lo que dará como resultado mejoras en la adherencia y la resistencia a la corrosión. Cuando el método comprende los pasos de proporcionar el primer agente de acoplamiento y el segundo agente de acoplamiento, uno de los agentes de acoplamiento se puede agregar a la composición tratada mecánica y químicamente y el otro agente de acoplamiento se puede agregar a la composición basada en grafeno. Esto evita o al menos reduce la reacción indeseable entre el primer agente de acoplamiento y el segundo agente de acoplamiento antes de que el primer agente de acoplamiento y el segundo agente de acoplamiento hayan reaccionado con el grafeno y las pilas de grafeno. En una realización similar, el primer agente de acoplamiento puede añadirse a la Composición basada en grafeno para funcionalizar el grafeno y las pilas de grafeno con el primer agente de acoplamiento. Posteriormente, el segundo agente de acoplamiento se puede agregar a la solución basada en grafeno para funcionalizar el grafeno y las pilas de grafeno con el segundo agente de acoplamiento. Como primer agente de acoplamiento y / o segundo agente de acoplamiento, se podría usar un organosilano, que comprende, por ejemplo, un hidroxisilano, un epoxisilano o un aminosilano. El uso de organosilanos en una solución a base de agua evita los problemas asociados con la manipulación y eliminación de sustancias orgánicas. solventes Preferiblemente, la solución a base de agua que comprende el organosilano tiene un pH entre pH 4 y pH 7. Cuando el organosilano se proporciona en una solución acuosa ligeramente ácida> pH 4 - pH 6 o pH neutro, la vida útil de la composición puede extenderse. Cuando se usan organosilanos como agentes de acoplamiento, un primer organosilano es se hidroliza en una solución acuosa y luego se agrega a la composición a base de grafeno para funcionalizar el grafeno y las pilas de grafeno con el primer organosilano. Posteriormente, un segundo organosilano puede hidrolizarse y luego añadirse a la solución basada en grafeno para funcionalizar el grafeno y las pilas de grafeno con el segundo organosilano. El primero y el segundo Las soluciones de organosilano hidrolizado se proporcionan preferiblemente en una relación entre 1: 3 y .3.1.

En una realización preferida, el primer agente de acoplamiento y / o el segundo agente de acoplamiento comprende un siloxano organofuncional, preferiblemente un Oligómero de siloxano organofuncional. Preferiblemente, los grupos organofuncionales se seleccionan de monoaminas, diaminas, aminoalquilos y alquilos e hidroxilos. Estos siloxanos organofuncionales son solubles en agua y pueden dispersarse en soluciones acuosas o soluciones a base de agua, es decir, soluciones que contienen agua y un disolvente orgánico apropiado. Los oligómeros de siloxanos y siloxanos que comprenden grupos funcionales epoxi también comprenden preferiblemente grupos hidroxilo para mejorar su solubilidad en agua. Para hidrolizar los siloxanos organofuncionales primero y segundo, el pH de la solución acuosa o a base de agua se ajusta preferiblemente a un pH ácido, más preferiblemente a un pH entre 4 y pH 6. Esto evita una reticulación excesiva antes del grafeno y las pilas de grafeno están funcionalizadas y también prolongan la vida útil de la solución. Una pequeña cantidad de solvente orgánico, por ej. El etanol se produce como un subproducto cuando el primer y segundo oligómeros de siloxanos u siloxanos organofuncionales se hidrolizan. En una realización preferida, la composición que contiene agua y el precursor de grafeno se somete a un tratamiento térmico y / o electromagnético. Preferiblemente, la composición se trata térmicamente y / o electromagnéticamente después de El tratamiento químico. Someter la composición a un tratamiento térmico y / o electroquímico promueve la descomposición del precursor de grafeno en grafeno y las pilas de grafeno. También promueve la descomposición de las pilas de grafeno en grafeno de una sola capa o en pilas de grafeno que comprenden menos capas. Se prefiere someter la composición a un tratamiento de microondas (MW) ya que un tratamiento de MW es más rápido y más económico que un tratamiento térmico correspondiente. El tratamiento térmico y / o electromagnético. También podría aplicarse a la composición a base de grafeno. Un tercer aspecto de la invención se refiere a un método para fabricar un tira o lámina recubierta con bobina, en la que la composición inhibidora de la corrosión preparada de acuerdo con el segundo aspecto de la invención se mezcla con una composición de recubrimiento de bobina. La composición de revestimiento de la bobina que comprende la composición inhibidora de la corrosión puede, posteriormente, recubrirse de la bobina de manera normal sobre la tira o el sustrato de lámina. En una realización preferida, la composición de revestimiento en espiral comprende Poliuretanos, poliésteres, epoxis o acrílicos. Tales materiales son particularmente adecuados para el recubrimiento de bobinas y muestran una buena compatibilidad con la composición inhibidora de la corrosión. La invención se explicará ahora a modo de ejemplo. Se pretende que estos ejemplos permitan a los expertos en la técnica practicar la invención y no limitan de ninguna manera el alcance de la invención como se define en las reivindicaciones. Una solución a base de agua que comprende 10 g de grafito (TIMCAL ®) y agua (100 ml) se proporcionó en un molino de bolas y la solución se molió durante dos horas a 8000 rpm. La solución se centrifugó luego para eliminar las impurezas. Luego se mezclaron 50 ml del líquido sobrenadante con peróxido de hidrógeno (5 ml) y ácido acético (10 ml). Esta solución se sometió luego a un tratamiento ultrasónico durante 1 hora, después de lo cual la solución se centrifugó

nuevamente para separar las pilas de grafeno y grafeno que comprendían 2-20 capas de grafeno de la solución. Una primera La solución hidrolizada (pH 6) se preparó mezclando 10 g de Hydrosil 2627 (Evonik) con agua (100 ml). Hydrosil 2627 es un oligómero de siloxano organofuncional, más específicamente un siloxano oligomérico con función aminoalquilo. También se preparó una segunda solución hidrolizada (pH 6) mezclando 10 g de Hydrosil 2926 en 100 ml de agua. Hydrosil 2926 es un oligómero de siloxano organofuncional, más específicamente un siloxano oligomérico aminoalquílico. La solución (100 ml) que comprende las pilas separadas de grafeno y grafeno se mezcló luego con la primera solución hidrolizada (10 ml) y posteriormente con la segunda solución hidrolizada (30 ml). Luego se agregaron 100 ppm de acetato de cerio a esta solución. Luego se mezcló 0,1% en peso de esta solución con una imprimación de poliuretano a base de agua que comprende Hybridur 870® (30 g), Cymel® 385 (30 g) y agua (100 ml). Esta La solución se aplicó luego sobre una tira de acero galvanizado por inmersión en caliente que se había sometido a un tratamiento previo sin cromo. La capa de tratamiento previo tenía un espesor inferior a 1 µιτι. El sustrato revestido se calentó luego a 100ºC en un horno Mathis durante un minuto para curar la imprimación. Después del curado, la imprimación que comprende la composición inhibidora de la corrosión tenía un espesor de película seca de 2 µιτι. Un imprimador de poliuretano sin cromo que comprende Hybridur 870® (30 g), Cymel® 385 (30 g) y agua (100 ml) se aplicaron posteriormente y se curaron sobre el sustrato recubierto con un espesor de recubrimiento reducido de (15 µιτι). Finalmente, el sustrato revestido se proporcionó con una capa superior de poliuretano (25 µιτι). Con el fin de investigar las propiedades de inhibición de la corrosión de la composición inhibidora de la corrosión, el sustrato revestido se sometió a una prueba de niebla salina (ASTM B117) durante 1500 horas. Como ejemplo comparativo, la prueba de niebla salina se realizó en un sustrato de acero galvanizado por inmersión en caliente provisto de un tratamiento previo sin cromo, una imprimación de poliuretano sin cromo (20 µιτι) y una capa superior de poliuretano (25 µιτι). Los resultados mostraron que, en comparación con el ejemplo comparativo, se proporcionó una mayor protección contra la corrosión al sustrato de acero cuando la imprimación contenía la composición inhibidora de la corrosión de la invención. 1.Una tira o lámina recubierta que comprende: una tira o lámina de acero, un recubrimiento de aleación de zinc o zinc en la tira o lámina de acero, un sistema de recubrimiento para inhibir la corrosión y una capa superior, en donde el sistema de recubrimiento comprende un inhibidor de corrosión composición que comprende pilas de grafeno y grafeno que comprenden 2-20 capas de grafeno y un agente de acoplamiento que comprende un siloxano organofuncional acoplado al grafeno y las pilas de grafeno. 2. Tira u hoja recubiertas según la reivindicación 1, en la que el sistema de recubrimiento comprende al menos 0,01% en peso de la composición inhibidora de la corrosión. 3. Tira o lámina de acero revestida según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que la composición inhibidora de la corrosión comprende inhibidores de la corrosión exentos de cromo intercalados entre las capas de grafeno de las pilas de grafeno.

4. Tira u hoja recubierta según la reivindicación 3, en la que los inhibidores de la corrosión libres de cromo comprenden uno o más cationes seleccionados de zinc, magnesio, titanio, circonio, itrio, lantano y cerio. 7. Tira o lámina recubierta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el agente de acoplamiento comprende un oligómero de siloxano organofuncional. 6. Tira u hoja recubierta según la reivindicación 1 ó 5, en la que el agente de copulación de siloxano organofuncional tiene uno o más grupos organofuncionales seleccionados entre monoaminas, diaminas, aminoalquilos y alquilos, epoxis e hidroxilos. 7. Tira u hoja recubierta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición inhibidora de la corrosión comprende un segundo agente de acoplamiento acoplado al grafeno y las pilas de grafeno. 8. Tira revestida según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en la que el segundo agente de acoplamiento comprende un siloxano organofuncional. 9. Tira revestida según la reivindicación 10, en la que el segundo agente de acoplamiento comprende un oligómero de siloxano organofuncional. 10. Tira revestida según la reivindicación 8 o 9, en la que el agente de copulación de siloxano organofuncional tiene uno o más grupos organofuncionales seleccionados entre monoaminas, diaminas, amino-alquilos y alquilos, epoxis e hidroxilos. 11. Tira u hoja recubiertas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el sistema de recubrimiento comprende una imprimación entre el recubrimiento de cinc o aleación de cinc y la capa superior, comprendiendo dicha imprimación la composición inhibidora de la corrosión. 12. Tira u hoja recubiertas de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el sistema de recubrimiento comprende una segunda imprimación entre la imprimación que comprende la composición inhibidora de la corrosión y la capa superior. 13. Método para preparar una composición inhibidora de la corrosión, que comprende las etapas de: someter una composición que contiene agua y un precursor de grafeno a al menos dos tratamientos mecánicos y a un tratamiento químico para formar pilas de grafeno y grafeno que comprenden 2-20 capas de grafeno; separar el grafeno y las pilas de grafeno de la composición tratada químicamente para formar una composición basada en grafeno; mezclar la composición basada en grafeno con un primer agente de acoplamiento que comprende un siloxano organofuncional que es capaz de reaccionar con el grafeno y las pilas de grafeno, y la mezcla de la composición a base de grafeno con inhibidores de la corrosión para formar un compuesto de grafeno intercalado en el que los inhibidores de la corrosión se intercalan entre las capas de grafeno de la pila de grafeno. 14. Método según la reivindicación 14, en el que la composición que contiene agua y el precursor de grafeno se somete a un primer tratamiento mecánico, un tratamiento químico y luego un segundo tratamiento mecánico.

15. Método según la reivindicación 14 o reivindicación 15, en el que los tratamientos mecánicos comprenden molienda con bola húmeda y sonicación. 16. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 14-16, en el que el tratamiento químico comprende las etapas de mezclar la composición con un oxidante, opcionalmente un tensioactivo y un ácido. 17. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14-17, en el que la composición basada en grafeno se mezcla con un segundo agente de acoplamiento que comprende un siloxano organofuncional que es capaz de reaccionar con el grafeno, las pilas de grafeno y el primer agente de acoplamiento. 18. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 14-18, en el que la composición a base de grafeno comprende entre el 0,01 y el 0,5% en peso de los inhibidores de la corrosión. 19. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la composición inhibidora de la corrosión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14-19 se mezcla con una composición de revestimiento de bobina, después de lo cual la mezcla se aplica sobre una tira o sustrato de lámina mediante revestimiento de bobina.