[发明专利]石墨烯增强超疏水罩面漆及其制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯增强超疏水罩面漆及其制备方法，所述石墨烯增强超疏水罩面漆包含的组分及各组分的重量百分比为：氟碳乳液40～50％、纳米硅溶胶10～30％、分散剂0.15～3％、消泡剂0.1～1％、丙二醇0.5～2％、氧化石墨烯0.1～0.5％、成膜助剂0.3～2％，其余为去离子水。本申请给出的石墨烯增强超疏水罩面漆，具有良好的耐刮擦性、耐候性、防水性、耐酸碱性、耐沾污性能；同时能够屏蔽紫外线并起到杀菌，无毒环保安全；面漆光泽度高，显色性好，能够持久的有效保护内涂层，使建筑物内外墙长久如新，克服了现有技术的缺点。

技术领域

本发明涉及涂料领域，更具体而言，涉及一种石墨烯增强超疏水罩面漆及其制备方法。

背景技术

水性氟碳涂料因为其优异耐候性、耐酸碱性、耐污性、高透性，已被广泛应用于建筑外墙罩面漆，综合性能虽然明显好于其它常规罩面漆，但耐刮擦性、防水性以及自洁性能并不能完全满足要求，市场需要新型的具备防水、高强度、自洁功能优异的产品。

自然界中的许多生物体表面具有特殊浸润性，如荷叶、蝴蝶翅膀等，受其启发，近年来超疏水界面材料的制备和研究引起了业内的广泛兴趣。所谓的“超疏水”通常是指材料对水的静态接触角大于150°且滚动角小于10°，理论上接触角最高可达180°。由于液体在超疏水材料上的接触面积非常小，可以有效地抑制表面氧化、腐蚀、霜冻等现象。因此，超疏水薄膜在建筑物表面、机械金属表面、汽车挡风玻璃等领域都具有广泛的应用前景。虽然目前关于超疏水涂层的研究很多，但涂层强度、柔韧性、对基材的附着力等机械性能不佳，限制了超疏水涂层的应用。到目前为止，还没有具备良好机械性能的超疏水涂层或者涂料的报道，因此制备具有良好机械性能的超疏水涂料具有重要意义。

氧化石墨烯是石墨烯众多衍生物中的一种，是由单原子层构成的二维网络结构的柔性材料，厚度约为1nm，具有聚合物、胶体、薄膜以及两性分子的特性。氧化石墨烯主要是由碳原子和一些极性含氧官能团(如-OH、-COOH、C＝O、-O-等)组成，它保留了石墨烯中离域π共轭体系，但其完整性又受到一定程度的破坏，所以氧化石墨烯能均匀的分散在体系中同时与乳液有极强的结合能力，因而可以展现良好的机械性能。随着制备技术的进步，氧化石墨烯的成本大幅度降低，使其大规模应用成为可能。

到目前为止，还没有将氧化石墨烯应用于制备超疏水涂料的报道，尤其是将其用于超疏水罩面漆。现有的超疏水表面可以通过两种方法来制备：一种是在低表面能的疏水材料表面上构建粗糙的微米或纳米级的结构；另一种是在粗糙表面上修饰低表面能的物质。这两种方法形成的超疏水涂层具有机械性能(如硬度、附着力、耐冲击性、耐擦性)差的缺点。此外，现有的用于形成超疏水涂层的方法具有工艺复杂、涂层固化温度过高等缺点。

发明内容

为了解决上述问题或者问题之一，本发明提供了一种石墨烯增强超疏水罩面漆及其制备方法，该罩面漆施涂方便、机械性能良好、自清洁性能优异、与基材粘接性好、耐冲击，可克服现有技术的上述缺陷。

具体来说，本发明的一方面提供了一种石墨烯增强超疏水罩面漆，包含的组分及各组分的重量百分比为：

氟碳乳液40～50％、纳米硅溶胶10～30％、分散剂0.15～3％、消泡剂0.1～1％、丙二醇0.5～2％、氧化石墨烯0.1～0.5％、成膜助剂0.3～2％，其余为去离子水。