[发明专利]一种改性石墨烯复合纳米涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性石墨烯复合纳米涂层，其特征在于，所述涂层按照质量百分比包括：5％～30％成膜树脂、5％～30％固化剂、20％～70％有机溶剂、0.1％～5％分散剂和1％～20％纳米润滑填料。

2.根据权利要求1所述的改性石墨烯复合纳米涂层，其特征在于，所述成膜树脂为聚酯树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂中的一种或任意几种；固化剂为胺类固化剂。

3.根据权利要求1所述的改性石墨烯复合纳米涂层，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲苯、丙酮、正丁醇、甲酸异丁酯、二异丙醚中的一种或任意几种；纳米润滑填料包括纳米无机润滑填料和纳米有机润滑填料。

4.根据权利要求3所述的改性石墨烯复合纳米涂层，其特征在于，所述纳米无机润滑填料为改性石墨烯，质量百分比为0.1％～5％；纳米有机润滑填料为纳米聚四氟乙烯、纳米聚丙烯、纳米聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或任意几种，质量百分比为0.9％～15％。

5.一种改性石墨烯复合纳米涂层的制备方法，包括：

(1)将氧化石墨烯用改性剂进行改性和还原，得到改性石墨烯，其中氧化石墨烯与改性剂的比例为10mg～1g:1mL～100mL；

(2)将成膜树脂与固化剂分别加入到有机溶剂中，搅拌，使其充分溶解，得到树脂溶液，其中成膜树脂、固化剂和有机溶剂的质量比为5～50:5～50:40～90；

(3)将步骤(2)中树脂溶液加入分散剂，搅拌，加入步骤(1)中改性石墨烯，超声分散，再加入纳米有机润滑填料球磨，得到改性石墨烯复合纳米涂层，其中，分散剂的质量百分比为0.1％～5％，改性石墨烯质量百分比为0.1％～5％，纳米有机润滑填料质量百分比为0.9％～15％。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将氧化石墨烯用改性剂进行改性和还原具体为：将氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超声分散20～120min，得到氧化石墨烯悬浊液，然后加入改性剂，40℃～90℃下超声2h～8h，洗涤干燥，其中氧化石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺的比例为10mg-1g:100mL。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中改性剂为水合肼、无水乙二胺、十八胺中的至少一种和KH550、KH560、KH570、异氰酸酯中的一种或任意几种。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中成膜树脂为聚酯树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂中的一种或任意几种；有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲苯、丙酮、正丁醇、甲酸异丁酯、二异丙醚中的一种或几种。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌时间为10～30min；超声分散时间为1h～8h；球磨时间为3h～10h。

10.一种如权利要求1所述的改性石墨烯复合纳米涂层的应用。