[发明专利]一种含改性氧化石墨烯的水性防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种含改性氧化石墨烯的水性防腐涂料及其制备方法。该涂料包括甲组分和乙组分通过体积比10：1组成；所述甲组分通过以下质量百分含量的原料组成：聚氨酯乳液45‑48%、改性氧化石墨烯0.1‑1.0%、三丙二醇单丁醚1.0‑1.2%、脱氢醋酸钠0.2‑0.3%、沉淀硫酸钡32%、聚二甲基硅氧烷0.1%、增稠剂0.2%、余量为去离子水；所述乙组分通过以下质量百分含量的原料组成：固化剂50%、去离子水50%。本发明提供的改性石墨烯能均匀的分散在水性涂料当中，添加量小，降低了企业生产成本；制备的防腐涂料具有良好的耐水性、耐盐雾性及耐腐蚀性，硬度高，耐候性强，附着力好。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种含改性氧化石墨烯的水性防腐涂料及其制备方法。

背景技术

水性防腐涂料始于20世纪80年代，由于水性防腐涂料具有高表面张力，水性防腐涂料容易出现流挂、遮盖力差、抹面缩孔、防腐效果差等问题。

石墨烯是一种二维晶体，石墨烯是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构，石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环，是最理想的二维纳米材料。但是氧化石墨烯作为二维纳米材料，难以在水性涂料中分散均匀。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种含有改性氧化石墨烯的水性防腐涂料，通过对氧化石墨烯表面基团进行修饰改性，极大提高了石墨烯在涂料中的溶解性，制备的涂料防腐性能好，提高了储存稳定性。

本发明还提供了一种含有改性氧化石墨烯的水性防腐涂料的制备方法。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

本发明提供了一种含有改性氧化石墨烯的水性防腐涂料，包括甲组分和乙组分通过体积比10：1组成；

所述甲组分通过以下质量百分含量的原料组成：聚氨酯乳液45-48%、改性氧化石墨烯0.1-1.0%、三丙二醇单丁醚1.0-1.2%、脱氢醋酸钠0.2-0.3%、沉淀硫酸钡32%、聚二甲基硅氧烷0.1%、增稠剂0.2%、余量为去离子水；

所述乙组分通过以下质量百分含量的原料组成：固化剂50%、去离子水50%。

本发明所使用的改性氧化石墨烯采用以下方法制备而成：

（1）将氧化石墨烯分散于醇溶剂中，搅拌分散均匀，加入催化剂，得分散液；

（2）通过气体置换将反应器内空气替换为二氧化碳，在压力2-5MPa、温度60-100℃下搅拌反应，反应结束后冷却至室温，将气体缓慢排除后，过滤除去催化剂及溶剂后，离心水洗，得改性氧化石墨烯。

进一步的，所述醇溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇；优选的为甲醇。

进一步的，所述氧化石墨烯在醇溶剂中的浓度为5mg/mL。

进一步的，所述催化剂为乙醇铝、异丙醇铝和正丁醇铝；优选的为乙醇铝或异丙醇铝。

进一步的，所述催化剂的加入量为2-5mol%。

进一步的，所述反应的时间为10h。

本发明所使用的增稠剂采用以下方法制备而成：将100g去离子水中加入0.1-0.2g的皂角苷，搅拌均匀后，加入0.8-1g失水山梨醇脂肪酸酯，0.1-0.15g苯乙酸月桂醇酯，研磨至粒径小于20μm即可。

本发明还提供了一种上述水性防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚氨酯乳液、改性氧化石墨烯、三丙二醇单丁醚、沉淀硫酸钡、聚二甲基硅氧烷及去离子水混合均匀后，研磨或高速分散至40μm以下；

（2）分散结束后，加入脱氢醋酸钠及增稠剂，搅拌均匀即可。