[发明专利]一种石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料及其制备方法。采用化学修饰技术，在石墨烯表面修饰活性基团得到改性石墨烯，将其与硅烷化合物、分散介质、非必须共聚单体和非必须促进剂混合，以水解缩合或水解缩合‑自由基聚合方式，原位生成石墨烯/聚硅氧烷复合树脂。将该树脂与非必须共混树脂、非必须固化剂、非必须溶剂、非必须颜填料和非必须助剂混合，经物理共混、氨基环氧加成反应、麦克尔加成反应等固化成膜，获得石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料。均匀分散的石墨烯片层与聚硅氧烷有强的界面作用，兼具气液阻隔、热量屏蔽作用，赋予涂层防腐蚀、阻燃等优异性能，极大提升涂层的机械性能、耐腐蚀性、耐划伤性和耐磨性等。

主权项

1.一种石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料的制备方法，其特征在于采用化学修饰技术，在石墨烯表面修饰活性基团得到改性石墨烯，将其与硅烷化合物、分散介质、非必须共聚单体、非必须促进剂混合，以水解缩合或水解缩合‑自由基聚合方式，原位生成石墨烯/聚硅氧烷复合树脂，将石墨烯/聚硅氧烷复合树脂与非必须共混树脂、非必须固化剂、非必须溶剂、非必须颜填料、非必须助剂共混，在‑30‑300℃固化成膜，利用石墨烯片层与聚硅氧烷的界面作用、气液阻隔、热量屏蔽作用，获得石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料；（1）改性石墨烯是利用带有功能基团的活性反应试剂、非必须还原剂，通过化学键合作用、静电作用、氢键作用、酸碱作用，对氧化石墨烯表面进行化学修饰，使团聚的氧化石墨烯转变为单分散石墨烯；（2）石墨烯/聚硅氧烷复合树脂是通过改性石墨烯表面修饰的活性基团与硅烷化合物的化学键合作用，在分散介质中，将改性石墨烯、硅烷化合物、非必须共聚单体混合，在促进剂作用下，以水解缩合或水解缩合‑自由基聚合方式，原位获得的；（3）石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料是将石墨烯/聚硅氧烷复合树脂与非必须溶剂、非必须共混树脂、非必须固化剂、非必须颜填料和非必须助剂共混，固化成膜获得的，石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料通过改性石墨烯表面修饰的活性基团与聚硅氧烷具有原位化学键合作用，石墨烯二维层状结构与聚硅氧烷产生机械互锁与化学键合双重作用；（4）石墨烯/聚硅氧烷复合涂层材料的组成为：改性石墨烯/聚硅氧烷树脂用量占复合涂层总质量的20‑100wt％，非必须溶剂占复合涂层总质量的0‑80wt%，非必须共混树脂用量占复合涂层总质量的0‑40wt％，非必须固化剂用量占复合涂层总质量的0‑30wt％，非必须颜填料用量占复合涂层总质量的0‑50wt％，非必需助剂用量占复合涂层总质量的0‑10wt％，复合涂层材料总质量为使用的改性石墨烯/聚硅氧烷树脂、非必须溶剂、非必须共混树脂、非必须固化剂、非必须颜填料和非必须助剂质量之和。