[发明专利]双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料的制备方法，涉及涂料技术领域，首先采用改进的Hummers法制得氧化石墨烯水分散液；然后利用含双键硅烷偶联剂改性氧化石墨烯，再用L‑抗坏血酸还原氧化石墨烯制得改性石墨烯水分散液；再以改性石墨烯水分散液与偏二氯乙烯和丙烯酸酯类单体进行原位乳液聚合，制得双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料；本发明制得的双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料中的无机和有机两个组分相容性较好，并且双键改性石墨烯对聚偏二氯乙烯乳液的改性增强了其抗静电性、耐盐雾腐蚀性、疏水性和力学性能。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是一种防腐涂料的制备方法。

背景技术

聚偏二氯乙烯(PVDC)是以偏二氯乙烯(VDC)单体为主要成分的共聚物，因具有优异的耐油、耐腐蚀、保味以及隔氧防潮和防霉性能，在阻隔性塑料包装行业异军突起，被公认为综合阻隔性能最好的塑料包装材料，现已被广泛应用于食品、医药、纸张、化妆品以及军用品等各种需要隔氧防腐、隔水防潮、隔油防透等阻隔要求高的产品包装领域。PVDC均聚物的结晶度高，熔体粘度大，加工温度与降解温度非常相近，且与加工中常用的增塑剂相容性较差，加工困难，无实用价值，因此加工时通常加入其他单体共聚以提高其加工性能。目前市场中使用的PVDC材料大都为VDC单体与氯乙烯(VC)单体的共聚物，少量使用VDC单体和丙烯酸酯类共聚物。根据加工方法的不同，PVDC树脂分为两种类型：一类是挤出、注塑成型用的树脂；二是涂覆膜用的胶乳。

2004年，英国曼彻斯特大学的物理学家Geim首次成功地从石墨中分离出石墨烯，从而证实它是可以单独稳定存在的一种碳质新材料。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构，以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格状的平面薄膜。石墨烯的制备方法主要包括微机械剥离法、化学气相沉积法、取向附生法-晶膜生长、加热SiC的方法、氧化-化学还原法和化学解离法。石墨烯因其原料易得、价格低廉、柔韧性好、比表面积高且具有良好的机械性能、热传导性、导电性等受到科学界的普遍关注。

中国专利CN 107141662A和中国专利CN 107033499A采用氯乙烯作为单体制备了聚偏二氯乙烯组合物，这种方法反应时间较长且氯乙烯毒性较大。中国专利CN 101033276和中国专利CN 102250275A采用乳液聚合的方式制备了聚偏二氯乙烯-丙烯酸酯共聚物，这些专利未加入石墨烯，未赋予复合材料更好的电性能、耐盐雾性能和机械性能。中国专利CN

105252841A采用物理共混的方法制备了石墨烯/聚偏二氯乙烯复合材料，该专利采用的物理共混的方法使复合材料的稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料及其制备方法，以解决现有技术中物理共混方法制备成品的稳定性较差、复合材料电性能和机械性能较差等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料，防腐涂料由如下重量分的组分组成：

本发明还提供一种上述的双键改性石墨烯/聚偏二氯乙烯重防腐涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、制备氧化石墨烯

(1.1)在冰水浴的条件下，将石墨粉、浓硫酸和硝酸钠混合均匀后，缓慢加入高锰酸钾，其中石墨粉、硝酸钠和高锰酸钾的质量比为1：0.5～1.5:3～9，浓硫酸体积与所述石墨粉质量的比例为20～35mL/g，冰水浴下搅拌反应0.5h，然后升温至35℃搅拌反应24h，获得反应液A；