[发明专利]一种石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：

(1)、将改进Hummers方法制备的氧化石墨烯分散在水中得到质量百分比浓度为0.2-1％的氧化石墨烯水分散液；

(2)、在步骤(1)所得的质量百分比浓度为0.2-1％的氧化石墨烯的水分散液中加入带端氨基的表面改性剂并混合均匀，微波加热至温度为50-80℃使氧化石墨烯与带端氨基的表面改性剂反应10-60min，反应完成后所得的反应物用去离子水洗涤3-5次，得到石墨烯衍生物，然后将其配制成质量百分比浓度为0.4％的石墨烯衍生物的水溶液；

所述的带端氨基的表面改性剂为聚乙烯亚胺、聚醚胺、三乙烯四胺、乙二胺或氨基酸；

带端氨基的表面改性剂的加入量，按质量比计算，带端氨基的表面改性剂：氧化石墨烯为1-20：1；

(3)、将步骤(2)中得到的质量百分比浓度为0.4％的石墨烯衍生物的水分散液加入到水性环氧涂料固化剂中，混合均匀后得到石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂；

所述的水性环氧涂料固化剂为双组份水性环氧涂料中的固化剂组份；

石墨烯衍生物的水分散液、水性环氧涂料固化剂的用量，按石墨烯衍生物：水性环氧涂料固化剂中的固体物质的质量比为0.5-5：100。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中：

所述的聚乙烯亚胺的平均分子量为1500-2000；

所述的聚醚胺为平均分子量为230-2000；

所述的氨基酸为L-赖氨酸或L-精氨酸。

3.如权利要求2所述的一种石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，得到质量百分比浓度为0.2-0.4％的氧化石墨烯水分散液；

步骤(2)中，石墨烯衍生物的水溶液的质量百分比浓度为0.4％；带端氨基的表面改性剂的加入量，按质量比计算，带端氨基的表面改性剂：氧化石墨烯为1-10：1；

步骤(3)中，石墨烯衍生物的水分散液、水性环氧涂料固化剂的用量，按质量比计算，石墨烯衍生物的水分散液中的石墨烯衍生物：脂肪胺加成物的水溶液中的固体含量为0.5-2：100。

4.如权利要求3所述的一种石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，得到质量百分比浓度为0.4％的氧化石墨烯水分散液；

步骤(2)中，微波加热至温度为50℃使氧化石墨烯与带端氨基的表面改性剂反应10min；

所述的带端氨基的表面改性剂为平均分子量为1800的聚乙烯亚胺；

带端氨基的表面改性剂的加入量，按质量比计算，带端氨基的表面改性剂：氧化石墨烯为1：1；

步骤(3)中石墨烯衍生物的水分散液、水性环氧涂料固化剂的用量，按质量比计算，石墨烯衍生物的水分散液中的石墨烯衍生物：脂肪胺加成物的水溶液中的固体含量为0.5：100。

5.如权利要求3所述的一种石墨烯改性的水性环氧涂料固化剂的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，得到质量百分比浓度为0.2％的氧化石墨烯水分散液；

步骤(2)中微波加热至温度为80℃使氧化石墨烯与表面改性剂反应

30min；

所述的带端氨基的表面改性剂为平均分子量为230的聚醚胺；

带端氨基的表面改性剂的加入量，按质量比计算，带端氨基的表面改性剂：氧化石墨烯为10：1；

步骤(3)中，石墨烯衍生物的水分散液、水性环氧涂料固化剂的用量，按质量比计算，石墨烯衍生物的水分散液中的石墨烯衍生物：脂肪胺加成物的水溶液中的固体含量为2：100。