[发明专利]一种石墨烯改性酚醛树脂耐热耐磨涂料及其制备方法

说明书

一种尿素和三聚氰胺增强增韧氧化石墨烯改性酚醛树脂泡沫，其特征在于所述泡沫由氧化石墨烯改性酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂3部分组成。其中，所述氧化石墨烯改性酚醛树脂包括由重量组分为95~100份的酚醛树脂和1~8份的氧化石墨烯组成；所述酚醛树脂原位聚合生长于氧化石墨烯活性位点上，并将氧化石墨烯部分还原；所述氧化石墨烯层数为1~5层，直径20~60μm；所述氧化石墨烯改性酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂形成均匀共混。本发明的有益之处为：（1）阻燃性能优异；（2）抗粉化掉渣性能提高。

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是涉及一种石墨烯改性酚醛树脂耐热耐磨涂料及其制备方法。

背景技术

酚醛树脂(PF)是传统的摩擦材料基体树脂，因其具有良好的耐温性、耐化学腐蚀性、良好的机械性能和加工工艺性而被广泛应用于汽车及运输业、航空领域、军事装备领域、建筑业等领域。但纯酚醛树脂存在脆性大、韧性差、导热性差和耐热性不足等缺陷，限制了高性能摩擦材料的开发。

石墨烯的电学、力学、热学性能突出，并且具有比表面积大、自润滑等特点，被认为是一种有前途、多用途、多功能的制备复合材料的基础材料。石墨烯作为减摩剂具有良好的减摩效果，摩擦过程中，石墨烯超薄的片层结构使其极易嵌入对磨面的不平整处，使对磨面易于生成平整的转移膜，减少两粗糙表面的直接接触，并不断地抛光对磨的金属表面，减少对基体材料的刨削磨损，提高其摩擦和机械性能。然而，石墨烯的分散性并不是很好，石墨烯加入酚醛树脂中很容易产生团聚现象，可能会影响酚醛树脂的耐热耐磨性能等。如何实现其在树脂基体中的纳米级分散成为研究的热点。

公布号为CN 107805414 A的中国专利，提出了一种石墨烯耐磨耐热涂料及其制备方法和应用。以纳米二氧化钛、水泥、氧化铁红和石墨烯粉末为原料，配以其他辅料，制备得到一种新型石墨烯耐磨耐热涂料，该涂料的石墨烯会在涂料中形成纳米网状架构，使涂料具有坚实性和牢固的骨架，防火涂料的 附着力更加牢固，更具有超耐久性，使得防火涂料耐擦洗，抗裂纹；同时对损 坏涂层中的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏障，在极端条件下，依然可以 发挥其优良的性能，不会产生龟裂。

公布号为CN 107955482 A的中国专利，提出了一种石墨烯基抗菌、耐磨双组份涂料及其制备方法、应用和使用方法。以丙烯酸系聚合物水分散液为基体，加入石墨烯负载二氧化钛为抗菌剂和含有氟烷基的2-丙烯氧乙基三丁基氯化磷-三甲氧基乙烯基硅低聚物以及其他助剂，提高耐磨性，最终得到的产品具有优良抗菌、耐磨、耐污和附着力，其优异的抗菌性和耐磨性适用于人流量很大的医院、学校使用。

公布号为CN 108017874 A的中国专利，提出了一种石墨烯/硬质纳米粒子协同改性酚醛树脂耐磨材料。将石墨烯和硬质纳米粒子各自性能优势相结合，采用合适工艺控制纳米粒子在基体中均匀分散，所制备的石墨烯/硬质纳米粒子协同改性酚醛树脂摩擦材料能够解决酚醛

树脂摩擦学能不足的问题，制备的酚醛树脂复合材料的机械性能和摩擦性得到明显的提高。

石墨烯在涂料中的分散性极大的影响了涂料的力学、耐热、耐磨、质感等性能，但是目前的涂料体系中，石墨烯发热材料的添加多以机械共混的方式将石墨烯混入浆料中，由于石墨烯具有较大的比表面积再范德华力作用下石墨烯容易形成团聚，这极大的限制了石墨烯复合电热材料的应用和推广。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种石墨烯改性酚醛树脂耐热耐磨涂料及其制备方法。通过酚醛树脂大分子在氧化石墨烯反应活性位点上原位生长形成穿插共混，并对氧化石墨烯形成部分还原，有利于还原氧化石墨烯增强相的均匀分散，提升材料的耐热耐磨性能。而且，还原氧化石墨烯具有优异的二维特性和高碳含量，也有利于涂料的耐热性能的提升。

为实现本发明的目的采用的技术方案是：一种石墨烯改性酚醛树脂耐热耐磨涂料，其特征在于所述涂料由氧化石墨烯改性酚醛树脂、柔性剂、表面活性剂、消泡剂和玻璃微珠5部分组成，其配方及质量比为：