[发明专利]一种纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料及其制备方法，包括以下原料：石墨烯、预分散氧化聚乙烯蜡浆料、纳米锌/硅复合溶胶、溶剂a 13‑28份、流平剂、固化剂和环氧树脂；所述预分散氧化聚乙烯蜡浆料由氧化聚乙烯蜡、水性氨基树脂、填充料、分散剂、助溶剂和溶剂b组成；所述填充料为绢云母、碳化硅或电气石中的至少一种；所述助溶剂为醇酯‑12。本发明获得的纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料仍具有较优良的性能，其物料状态良好，耐冲击性可达65kg·cm^‑1，柔韧性为1mm，并具有优异的耐水性，200d未生锈、未开裂、未脱落，硬度为4H，非常适用于浸水环境的防腐工程。

技术领域

本发明涉及石墨烯涂料技术领域，特别涉及一种纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料及其制备方法。

背景技术

当石墨烯是一种超薄的二维纳米材料，是碳原子以sp2杂化轨道形成的二维六角网络结构，具有高强度、高比表面积、高导电性、以及优异的耐化学稳定性等特点，在许多领域都有广泛地应用。石墨烯孔隙小，能够有效阻隔腐蚀因子地侵蚀渗透程度，将石墨烯材料与传统的防腐涂料结合起来，能够大大地增强涂料的防腐性能。但将石墨烯加入填料中，常因其大的比表面积和强的范德华力使其易团聚，不易分散，造成结构缺陷，影响涂料的物理性能。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提出一种纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料及其制备方法，解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料，包括以下重量份原料：石墨烯30-50份、预分散氧化聚乙烯蜡浆料22-35份、纳米锌/硅复合溶胶18-30份、溶剂a 13-28份、流平剂0.1-2份、固化剂0.2-0.3份和环氧树脂0-25份；

所述预分散氧化聚乙烯蜡浆料，按重量份计，由氧化聚乙烯蜡20-32份、水性氨基树脂20-25份、填充料3-10份、分散剂0.5-1份、助溶剂1-2份和溶剂b 5-8份组成。

优选的，该纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料，包括以下重量份原料：石墨烯40份、预分散氧化聚乙烯蜡浆料28份、纳米锌/硅复合溶胶21份、溶剂a19份、流平剂1.2份和固化剂0.3份。

进一步的，所述预分散氧化聚乙烯蜡浆料的制备方法为：

(1)在氧化聚乙烯蜡中加入水性氨基树脂重量的30-50％、分散剂、助溶剂和溶剂b，球磨，得预混物料；

(2)在预混物料中加入余下的水性氨基树脂和填充料混合，射频等离子体处理，球磨分散后，得预分散氧化聚乙烯蜡浆料

进一步的，所述球磨时间为20-120min；所述球磨分散时间为50-80min。

进一步的，所述射频等离子体处理的条件为：压力20-80Pa，功率60-180W，时间10-30min。

进一步的，所述纳米锌/硅复合溶胶由摩尔比为1：0.2-0.22的纳米氧化锌和纳米二氧化硅制得，粒径为40-60nm。

进一步的，所述溶剂a由质量比为1：1的水玻璃和乙酸乙酯混合而得；所述溶剂a由质量比为1：4的水玻璃和乙酸乙酯混合而得。

进一步的，所述流平剂为聚丙烯酸酯或聚硅氧烷中的一种；所述固化剂为对羟基苯磺酸；所述填充料为绢云母、碳化硅或电气石中的至少一种；所述助溶剂为醇酯-12；所述分散剂为聚羧酸盐类分散剂。

进一步的，该纳米/聚乙烯蜡复合改性石墨烯涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将石墨烯、预分散氧化聚乙烯蜡浆料、环氧树脂和溶剂a混合，以6000-10000r/min速率剪切，得混合物；