[发明专利]一种石墨烯改性端氨基聚醚的聚脲防水防腐涂料

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性端氨基聚醚的聚脲防水防腐涂料。所述涂料包含A组分和B组分，其中A组分为由异氰酸酯、端氨基聚醚、稀释剂反应得到半预聚体；B组分通过如下方法得到：首先制备氧化石墨烯，其次对氧化石墨烯进行羧基化处理；再将羧基化氧化石墨烯超声分散在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中；然后在脱水剂的作用下，通过羧基化氧化石墨烯对端氨基聚醚进行改性；随后，采用化学还原法对羧基化氧化石墨烯改性的端氨基聚醚进行还原处理；最后，将石墨烯改性的端氨基聚醚，扩链剂及助剂混合得到B组分。该防水防腐涂料的工艺简单，过程绿色环保，得到的涂料具有防水防腐性能好，粘黏性强，反应速度慢，凝胶时间可控等特点。

技术领域

本发明属于防水防腐材料领域，具体地，涉及一种石墨烯改性端氨基聚醚的聚脲防水防腐涂料。

背景技术

腐蚀是在金属界面上发生化学或电化学反应导致的一种现象，会严重降低金属的强度、韧性等力学性能，严重的会发生灾难性事故。据宏观调查统计，我国每年因腐蚀直接造成的经济损失达到GDP的3-4％。通过防腐涂料对金属进行涂抹包覆，可以有效提高抗腐蚀能力。现有的防水防腐涂料主要有聚氨酯涂料、丙烯酸酯涂料、环氧树脂涂料和聚脲涂料等。其中，传统聚脲涂料由于物料之间的快速反应性，存在着凝胶时间短的问题，给施工员带来很多不适应和挑战性，经常会出现橘皮状凹凸表面、对底材的湿润能力和附着力较差等缺陷；并且涂料耐酸耐碱性能差，易受紫外线影响等缺点。

石墨稀是由单层或者寡层sp²杂化碳原子构成的二维结构新材料，具有优异的电学性能、力学性能、热学性能以及高的比表面积和抗渗性等。作为石墨烯的衍生物，氧化石墨烯由于有着大量的含氧官能团不仅仅能够在一些有机相或者聚合物基体中良好分散，并且可以提供大量的反应活性点，从而和有机物或聚合物形成稳定的化学键。近年来，石墨烯加入涂料中通过物理防腐和电化学防腐的作用来改善防腐涂料的研究也是不断地出现。但利用原始氧化石墨烯水溶液的还原制备石墨烯存在一个问题，含氧基团的逐渐减少会引起被还原的氧化石墨烯薄片亲水性的减弱，从而迅速团聚，导致在一些有机相或聚合物基体中不能良好分散或者不能与有机物或聚合物形成稳定的化学键。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种石墨烯改性端氨基聚醚的聚脲防水防腐涂料。该涂料具有防水防腐性能好，粘黏性强，反应速度慢，凝胶时间可控等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种石墨烯改性端氨基聚醚的聚脲防水防腐涂料，所述涂料包含A组分和B组分，其中所述A组分为由异氰酸酯、端氨基聚醚、稀释剂反应得到半预聚体；所述涂料由A组分和B组分按照1:0.5-4体积比混合得到；

所述B组分的具体制备步骤如下：

(1)将制备得到的1重量份的羧基化氧化石墨烯超声分散于5～1000重量份的DMF溶液中形成羧基化氧化石墨烯的DMF分散液；

(2)向步骤1制备的1重量份的羧基化氧化石墨烯DMF分散液中加入100～10000重量份的端氨基聚醚和20～2000重量份的脱水剂，混合均匀，随后放到在60～70℃条件下反应6～8h，冷却降温后采用分馏的方法得到纯化的羧基化氧化石墨烯改性的端氨基聚醚；

(3)将羧基化氧化石墨烯改性的端氨基聚醚通过化学法还原，还原时间为1～20h，还原温度为10～100℃，得到石墨烯改性的端氨基聚醚；

(4)将40～70重量份的石墨烯改性的端氨基聚醚，10～50重量份的扩链剂在25～85℃条件下搅拌混合均匀，再加入1～10重量份的助剂，搅拌均匀，便得到B组分。

进一步地，所述羧基化氧化石墨烯采用的氧化石墨烯原料为单层氧化石墨烯、双层氧化石墨烯、多层氧化石墨烯、氧化石墨烯微球的一种或者多种按照任意比例混合组成。