[发明专利]一种石墨烯改性水性复合材料及其制备方法

说明书

一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物是包括下列重量百分比的组分组成，石墨烯约1.5wt%~15wt%，纳米氧化锌约25wt%~65wt%，二氧化钛约25wt%~65wt%。本发明制得的水性聚氨酯涂料，结合了石墨烯、氧化锌、二氧化钛、水性聚氨酯的性能优点，具有环境友好、产品分散性好，不会发生团聚现象，具有超强的防腐性能、耐水性能和耐老化性能，涂料机械强度高、硬度高、附着力好、耐化学品性强等性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物、改性水性聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

涂料具有优异的耐磨蚀、柔韧性、附着力和耐化学品性等性能，广泛用作木器漆、建筑涂料、汽车漆及防水涂料等，产品与品种逐年增加，是具有重大应用价值的先进高分子材料，已经成为当代高分子材料中品种最多、用途最广、发展最快的一类新型材料。但由于溶剂型涂料含有大量有机溶剂，严重污染环境，特别是溶剂型双组分聚氨酯中的残留异氰酸酯单体，毒性极高，对人体和生态环境造成严重影响。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，具有弹性、耐磨性、韧性、附着力和低温抗冲击性优异，VOC 含量低和节能环保等优点。水性聚氨酯虽然具有很多优良性能，但其也存在着很多不足，如涂膜的耐水性不好，乳液稳定性、自增稠性、固含量等方面的性能不够理想，且机械强度不高，特别是硬度不够高，防腐能力不强、抗老化性能差等，因而限制了水性聚氨酯的进一步广泛应用。

石墨烯具有高比表面积、高导电性、突出的力学性能，氧化锌和二氧化钛纳米粒子具有的尺寸小、比表面积大产生的表面效应和量子效应等优点。

但由于溶剂型涂料含有大量有机溶剂，严重污染环境，特别是溶剂型双组分聚氨酯中的残留异氰酸酯单体，毒性极高，对人体和生态环境造成严重影响。

目前看来，传统溶剂型涂料含有大量有机溶剂，严重污染环境；各现有涂料还存在产品防腐性能、耐水性能、机械强度、硬度、附着力、耐化学品性等均不够理想，而且涂料的稳定性差，在外界环境中长时间裸露容易发生变质，在自然环境中的耐腐蚀性能和耐磨性能也特别差，影响其应用范围。

发明内容

本发明第一个目的在于提供一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物。

本发明的第二个目的在于提供一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物改性水性聚氨酯材料的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物，其特征在于：它是包括下列重量百分比的组分组成，石墨烯1.5wt%~15wt%，纳米氧化锌25wt%~65wt%，二氧化钛25wt%~65wt%。

进一步优选为，一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物，其特征在于：它是包括下列重量百分比的组分组成，石墨烯5wt%~10wt%，纳米氧化锌48wt%~60wt%，二氧化钛48wt%~60wt%。

一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法，其特征在于：它是以氧化石墨烯、纳米氧化锌、二氧化钛为原料，分别经过石墨烯分散液的制备、石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备而最终制得的。