[发明专利]一种L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）制备L-色氨酸改性氧化石墨烯分散液：

（1.1）按照重量百分比制备如下组分的原料：

含水40%的氧化石墨烯浆料：1-10%

L-色氨酸：0.5-6%

去离子水：80-95%

氢氧化钠：0.1-2%；

且上述各组分的重量百分比含量之和为100%；

(1.2) 制备L-色氨酸溶液：先将L-色氨酸和去离子水混合制得溶液，然后加入粒状氢氧化钠，启动磁力搅拌机进行分散，分散时间为0.5～2h，得到浅黄色透明的L-色氨酸溶液；

(1.3) 制备氧化石墨烯水分散液：将氧化石墨烯浆料溶解在步骤（1.2）得到的L-色氨酸溶液中，磁力搅拌0.5～2h，再超声水浴0.5～2h，初步得到均匀分散的深棕褐色的氧化石墨烯水分散液；

（1.4）制备L-色氨酸改性氧化石墨烯分散液：将步骤（1.3）得到的氧化石墨烯水分散液，磁力搅拌，室温下反应24h；期间氧化石墨烯浆料由于含水量大，能迅速溶于L-色氨酸溶液中，并与L-色氨酸发生接枝反应，导致氧化石墨烯略微还原，分散液由深棕褐色变黑褐色，呈现均匀的溶胶状态，得到L-色氨酸改性氧化石墨烯分散液；

（2）制备改性水性环氧树脂：

（2.1）按照重量百分比制备如下组分的原料：

水性环氧树脂：40-60%

L-色氨酸改性氧化石墨烯分散液：0.1-15%

水性环氧固化剂：10-20%

去离子水：15-45%

流平剂：0.5-1%

基材润湿剂：0.5-1%；

且上述各组分的重量百分比含量之和为100%；

(2.2) 制备L-色氨酸改性氧化石墨烯复合水性环氧树脂：将步骤（1）得到的L-色氨酸改性氧化石墨烯分散液和水性环氧树脂混合进行高速分散，启动高速分散机，该高速分散机的转速设定为800～1000转/分钟，分散时间为0.5～1h，得到L-色氨酸改性氧化石墨烯复合水性环氧树脂；

(2.3) 制备固化剂混合液：将固化剂与去离子水按质量比为1:1～1：4的比例混合，搅拌分散0.5～1h，得到固化剂混合液；

(2.4) 制备L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂：将步骤(2.2) 得到的L-色氨酸改性氧化石墨烯复合水性环氧树脂和步骤(2.3)得到的固化剂混合液混合进行高速分散，启动高速分散机，该高速分散机的转速设定为600～800转/分钟，搅拌分散10～30min，再加入流平剂、基材润湿剂，分散动作完毕后，用200～400目的尼龙滤网过滤，得到L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂；

（2.5）包装：将制得的L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂装入防潮的容器中，进行包装。

2.根据权利要求1所述的L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法，其特征在于,上述的水性环氧树脂为双酚A型环氧树脂的水性分散体、双酚F型环氧树脂的水性分散体、双酚S型环氧树脂的水性分散体或酚醛环氧树脂的水性分散体中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法，其特征在于,上述的水性环氧固化剂为水性环氧多胺类固化剂。

4.根据权利要求1所述的L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法，其特征在于,上述的流平剂为流平剂BYK-333、流平剂BYK-346、流平剂BYK-348、流平剂Silok-8255、流平剂 DC-57、流平剂EFKA-3580中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法，其特征在于,上述的基材润湿剂为TEGO Wet 270、TEGO Wet 500、TEGO Wet KL245中的一种或多种。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的L-色氨酸改性氧化石墨烯水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤:

（1）镀锌钢板处理：将镀锌钢板先用洗涤剂清洗除去表面油污，再用去离子水和乙醇溶液清洗数次，最后室温烘干；

（2）涂覆乳液：钢板处理完毕后，将上述水性环氧耐腐蚀复合涂料涂覆于处理后的镀锌钢板表面，形成一层光滑均匀的涂膜；

（3）固化：涂覆动作完毕后，湿膜在室温下固化1～5h，在温度为70～100℃下对涂膜进行加热固化，固化时间为1～2h，在基材表面形成厚度为35±5μm的涂层。