[发明专利]石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述封闭式石墨烯包括以下质量百分含量的组分：

3.根据权利要求2所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述功能石墨烯为含羟基或氨基的单层或多层石墨烯。

4.根据权利要求1或2所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述封端剂为甲乙酮肟。

6.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述聚酯二元醇选自聚己二酸1,4-丁二醇酯二元醇，聚己二酸新戊二醇酯二元醇，聚四氢呋喃二元醇，聚丙二醇，聚乙二醇，聚碳酸酯二元醇和聚己内酯二元醇中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述丙烯酸类单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸己酯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述醇类扩链剂选自甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、乙二醇、1,4丁二醇、1,3丙二醇、一缩二乙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇和1,4-环己烷二甲醇中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述中和剂为胺类中和剂。

10.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述胺类扩链剂选自异佛尔酮二胺、肼、二乙基甲苯二胺、二乙烯二胺、三乙烯四胺和乙二胺中的一种或几种。

11.根据权利要求1所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述引发剂包括引发剂I和引发剂II，所述引发剂I选自偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化叔戊酯、叔丁基过氧化苯甲酰和过氧化叔丁基的一种或几种；所述引发剂II为抗坏血酸钠和/或亚硫酸氢钠。

12.根据权利要求11所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述引发剂I和引发剂II于所述石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的质量百分含量分别为：引发剂I0.5％-2.5％，引发剂II0-2.5％。

13.如权利要求1至12任一项所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将聚酯二元醇或聚醚二元醇升温至95℃以上，减压除水至少1h，降温至温度≤80℃，加入封闭式石墨烯，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，于80℃-90℃保温，直至NCO降至理论值；加入多元醇扩链剂以及丙烯酸酯类单体，温度维持在60℃-70℃，当NCO降至理论值，降温至温度≤30℃，加入中和剂进行中和，加入水进行乳化，然后加入胺类扩链剂，得到石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯预乳液；

取部分石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯预乳液垫底，升温至60℃-70℃，滴加剩余的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯预乳液和引发剂，滴加时间至少3h，滴加完毕，保温3h-5h，降温出料，获得石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂。

14.根据权利要求13所述的石墨烯改性水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述封闭式石墨烯的制备方法为：将功能石墨烯加入溶剂，再加入二异氰酸酯，在60℃-90℃温度下，反应至少5h，再加入封端剂，于58℃-65℃温度下反应，至NCO值＜0.05％时停止，加压脱去溶剂，得到封闭式石墨烯。