[发明专利]一种改性石墨烯及其制备方法，以及一种水性防静电环氧地坪涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及防静电涂料技术领域，尤其涉及一种改性石墨烯及其制备方法，以及一种水性防静电环氧地坪涂料及其制备方法。

背景技术

地坪漆最早是由德国于1934年发明的，主要由油料、树料、颜色、溶剂等多种不同物质经混合、溶解、分散等许多道生产工艺制造而成，可分为装饰性地坪漆、重防腐地坪漆、耐重载地坪漆等，其具有亮丽、真实、美观、耐磨、防水、防腐等特点。其中，环氧地坪漆由于具有良好的水溶性而获得了较为广泛的应用。

随着现代科学技术的发展和生产，越来越多的厂房和车间对地坪漆提出了消除静电积累的要求，这使得防静电环氧地坪漆的地位日益突出。但是目前市场上的防静电地坪漆的防静电性能非常有限，远不能满足使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种改性石墨烯及其制备方法，以及一种水性防静电环氧地坪涂料及其制备方法，以本发明制备的改性石墨烯为原料，制备的水性防静电环氧地坪涂料具有优异的防静电性能。

本发明提供了一种改性石墨烯的制备方法，包括：

将石墨烯和直链化合物在季铵盐的作用下，反应得到改性石墨烯；

所述直链化合物为两端基分别为羟基和环氧基的直链化合物。

优选的，所述石墨烯和直链化合物的质量比为1：(0.1～10)。

优选的，所述直链化合物为两端基分别为羟基和环氧基的C_3～20的直链化合物。

优选的，所述反应在有机溶剂中进行。

优选的，所述反应为超声反应，所述反应的温度为60℃～80℃，所述反应的时间为2h～8h。

优选的，所述石墨烯为多孔石墨烯。

优选的，所述石墨烯按照以下方法制备：

1)、在催化剂的作用下，将生物质碳源进行催化处理，得到第一中间产物，所述催化剂包括锰的氯化盐、铁类化合物、钴类化合物和镍类化合物中的一种或几种；

2)、在保护性气体的条件下，将所述第一中间产物从第一温度升温至第二温度后保温，得到第二中间产物，所述第一温度为20℃～40℃，所述第二温度为300℃～400℃；

3)、在保护性气体的条件下，将所述第二中间产物从第二温度升温至第三温度后保温，得到第三中间产物；所述第三温度为800℃～900℃；

4)、在保护性气体的条件下，将所述第三中间产物从第三温度升温至第四温度后保温，得到第四中间产物，所述第四温度为1100℃～1300℃；

5)、在保护性气体的条件下，将所述第四中间产物从第四温度降温至第五温度后保温，得到多孔石墨烯，所述第五温度为900℃～1000℃。

优选的，所述生物质碳源为纤维素和木质素中的一种或两种。

优选的，所述生物质碳源为多孔纤维素。

优选的，所述多孔纤维素的制备方法包括以下步骤：

A)、将生物质资源在酸中进行水解，得到木质纤维素，所述生物质资源包括植物和农林废弃物中的一种或几种；

B)、对所述木质纤维素进行处理，得到多孔纤维素，所述处理包括酸处理、盐处理或有机溶剂处理。

优选的，所述步骤B)中盐处理的方法为酸性亚硫酸盐法处理或碱性亚硫酸盐法处理。

本发明还提供了一种改性石墨烯，由石墨烯和直链化合物在季铵盐的催化下反应得到；

所述直链化合物为两端基分别为羟基和环氧基的直链化合物。

优选的，所述石墨烯为多孔石墨烯。

优选的，所述石墨烯和直链化合物的质量比为1：(0.1～10)。

优选的，所述直链化合物为两端基分别为羟基和环氧基的C_3～20的直链化合物。

本发明还提供了一种水性防静电环氧地坪涂料，包括：

A组分：

40wt％～60wt％水性环氧树脂，

0.1wt％～1wt％改性石墨烯，

20wt％～30wt％石墨，

余量的助剂，

所述改性石墨烯为上述制备方法制备的改性石墨烯，或上述改性石墨烯；

B组分：

50wt％～70wt％胺类水性固化剂，

1wt％～2wt％成膜助剂，

10wt％～60wt％水，

5wt％～3wt％消泡剂；

所述胺类水性固化剂、成膜助剂、水和消泡剂总量为100％；

所述B组合的氨基活泼氢与A组分的环氧基摩尔比为1:1。