[发明专利]一种有机涂料用防腐接枝石墨烯填料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机涂料用防腐接枝石墨烯填料，它是由下述重量份的原料组成的：三萜皂苷0.1‑0.2份、肌醇六磷酸2‑3份、防腐添加剂0.6‑1份、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷2‑4份、前驱体10‑15份、氧化石墨烯110‑120份、3‑氨基丙基三乙氧基硅烷1‑2份，本发明的复合材料具有很好的强度，施用于有机涂料中，可以对金属基材起到很好的防腐性，本发明的复合材料稳定性好，综合性能优越。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种有机涂料用防腐接枝石墨烯填料及其制备方法。

背景技术

由于石墨烯具有独特的结构柔韧性、超高的电导率、优异的热稳定性以及巨大的比表面积，石墨烯在纳米材料的制备与应用领域具有广阔的发展前景，将拥有优异性能的石墨烯与其他功能纳米材料相结合制备石墨烯基纳米复合材料，是拓展石墨烯应用范围的有效途径，一方面，这些功能纳米材料可以扩大石墨烯在固态下的片层距离，防止其堆积成石墨结构，从而保持石墨烯的优越性能，另一方面，最近的研究表明，石墨烯与这些功能纳米材料之间存在协同效应，使得复合材料表现出比单组分更为优越的良好性能，甚至产生一些新的特性，因此，越来越多多功能的石墨烯复合材料的研究都在持续的进行之中。

氧化石墨的还原是石墨烯表面含氧官能团除去的过程，而石墨烯的修饰是用其他官能团或纳米复合材料对其进行改性。石墨烯本身既不亲水也不亲油，很难分散于各种溶剂中，也很难与包括无机纳米粒子在内的其它物质进行有效复合，故需要对石墨烯的表面进行化学修饰以改善其可操作性通常，石墨烯的修饰包括共价键修饰和非共价键修饰。共价键修饰是将功能基团与石墨烯的表面以共价键的形式相互连接。然而，共价键修饰很难在本身石墨烯表面进行，往往以氧化石墨烯表面的含氧官能团为反应活性位点。非共价键修饰石墨烯的最主要优点在于功能基团的引入不会破坏石墨烯本身的共轭结构，从而使石墨烯的优异性能得以保留，本发明的目的就是为了解决如何将石墨烯与纳米粒子形成有效的交联，然后通过表面修饰，使其可以分散于各种有机溶剂中。

发明内容

本发明的目的就是为了解决如何将石墨烯与纳米粒子形成有效的交联，然后通过表面修饰，使其可以分散于各种有机溶剂中，提供一种有机涂料用防腐接枝石墨烯填料及其制备方法。

为实现目的，本发明采用以下技术方案：

一种有机涂料用防腐接枝石墨烯填料，它是由下述重量份的原料组成的：

三萜皂苷0.1-0.2份、肌醇六磷酸2-3份、防腐添加剂0.6-1份、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷2-4份、前驱体10-15份、氧化石墨烯110-120份、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1-2份。

所述的防腐添加剂为乙二胺四亚甲基叉膦酸钠、石油磺酸钠中的一种或两种的混合物，当为混合物时乙二胺四亚甲基叉膦酸钠、石油磺酸钠的质量比为2-3:1。

所述的前驱体为异丙醇铝。

一种有机涂料用防腐接枝石墨烯填料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取防腐添加剂，加入到其重量76-80倍的去离子水中，搅拌均匀，加入三萜皂苷，在60-70℃下保温搅拌4-10分钟，得防腐分散液；

(2)取前驱体，加入到防腐分散液中，搅拌均匀，滴加3-5mol/l的氨水，调节pH为10-12，常温搅拌2-3小时，抽滤，将滤饼水洗，真空90-100℃下干燥1-2小时，得防腐溶胶；

(3)取肌醇六磷酸，加入到其重量30-40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入防腐溶胶，送入到60-65℃的恒温水浴中，保温搅拌1-2小时，出料，离心，将沉淀水洗，常温干燥，得羧基化防腐溶胶；

(4)取羧基化防腐溶胶，加入到其重量17-20倍的氯化亚砜中，在50-55℃下保温搅拌15-20小时，蒸馏除去氯化亚砜，常温干燥，得酰氯化防腐溶胶；