[发明专利]一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：

磷酸锌25-30

氧化铁红12-15

碳酸钙15-20

高岭土3-5

消泡剂0.1-0.5

润湿剂0.1-0.5

分散剂0.1-0.5

增稠剂0.1-0.5

硅烷偶联剂0.1-0.5

功能化氧化石墨烯悬浮液70-100

可室温自交联水性丙烯酸树脂130-170

水适量。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料，其特征在于所述功能化氧化石墨烯悬浮液的制备方法如下：将石墨与浓硫酸按照重量比1：10～20的比例加入到反应釜,然后置于冰水浴中在揽拌的情况下加入高锰酸钾，高锰酸钾的添加量为石墨烯量的2～6倍，在冰水浴中继续搅拌1～5小时后,在室温下搅拌0.5～2小时，然后缓慢而连续地加入一定量的去离子水，加完后搅拌10～30分钟,再加入一定量去离子水和双氧水，最后用漏斗过滤，滤完后用过量去离子水洗涤，然后用冻干机冻干,得到氧化石墨烯，氧化石墨烯用研钵研成粉末状物质，配制2-5％的己二酰肼水溶液，然后将2-5％的氧化石墨烯分散在己二酰肼的水溶液中,超声分散1小时,在80度下反应24小时以上，制得PH值在8-10之间的氧化石墨烯的己二酰肼悬浮液。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料，其特征在于所述功能化氧化石墨烯悬浮液的制备方法如下：将石墨与浓硫酸按照重量比1：13～17的比例加入到反应釜,然后置于冰水浴中在揽拌的情况下加入高锰酸钾，高锰酸钾的添加量为石墨烯量的3～5倍，在冰水浴中继续搅拌2～4小时后,在室温下搅拌0.5～2小时，然后缓慢而连续地加入一定量的去离子水，加完后搅拌10～30分钟,再加入一定量去离子水和双氧水，最后用漏斗过滤，滤完后用过量去离子水洗涤，然后用冻干机冻干,得到氧化石墨烯，氧化石墨烯用研钵研成粉末状物质，配制2-5％的己二酰肼水溶液，然后将2-5％的氧化石墨烯分散在己二酰肼的水溶液中,超声分散1小时,在80度下反应24小时以上，制得PH值在8-10之间的氧化石墨烯的己二酰肼悬浮液。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料，其特征在于所述可室温自交联水性丙烯酸树脂的制备方法如下：将双丙酮丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯混合均匀，加入到恒压滴液漏斗中，分别加入0.5-3％的引发剂AIBN和0.5-3％链转移剂NDM，将乙酸丁酯、丙二醇甲醚、正丁醇以3:3:4的比例混合均匀，将50-70％上述混合溶剂加入恒压滴液漏斗中，并以一定速度滴入含30-50％混合溶剂的三口烧瓶中，控制滴加时间为2-3小时，反应温度为75-80℃，滴加完成反应1-2小时后，补加原添加量10％的AIBN，再继续反应1-2小时，加氨水中和至PH值在8-10之间，加去离子水搅拌，制得固含量在40-60％的可室温自交联水性丙烯酸树脂。

5.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料，其特征在于所述可室温自交联水性丙烯酸树脂的制备方法如下：以甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯等为主要单体，以丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为功能性单体，以十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧化乙烯醚-10为乳化剂，复合乳化剂用量为1.5-2.5％，引发剂的用量为0.5-1％；以丙烯酰胺为内交联剂，交联剂的用量为1.5-5％，在反应釜底加入一定量的乳化剂、pH缓冲剂和去离子水，搅拌30min使其混和均匀，搅拌升温至70-90℃，将混合单体、乳化剂和水预乳化，得组分A，装入分液漏斗；将引发剂的水溶液(组分B)装入另一分液漏斗；同时滴加A、B两个组分，2.5-3.5小时内滴完，保温1h后降温出料，制得稳定性好、且有蓝光的乳液。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性丙烯酸涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将磷酸锌、氧化铁红、碳酸钙、高岭土、消泡剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、硅烷偶联剂、功能化氧化石墨烯悬浮液和水按照比例进行混合、研磨、配料、高速研磨分散，然后跟可室温自交联水性丙烯酸树脂按比例混合，即制得石墨烯改性水性丙烯酸涂料。