[发明专利]一种树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料及其制备方法

摘要

本发明公开一种树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料及其制备方法。制备方法：1）氧化石墨烯的制备；2)炔基化氧化石墨烯的制备；3）采用点击化学(Click Chemistry)制备末端羟基化石墨烯；4）利用ATRP聚合法制备树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料。该方法简单，产率高，后处理简单。所制备的树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料具有较低的表面能，此外，可提高防腐涂层的防腐性能，具有一定的抗菌性能以及优异的力学性能。在海洋防污涂层以及海洋防腐涂层中具有较广泛的应用前景。

主权项

1.一种树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）氧化石墨烯的制备：采用Hummers方法制备氧化石墨烯，在制得的氧化石墨烯中加入十二烷基苯磺酸钠，超声混合均匀，即得到氧化石墨烯凝胶；2) 炔基化氧化石墨烯的制备：取氧化石墨烯凝胶、蒸馏水加入到容器中，通过超声使其均匀分散，得到亮黄色分散液；取氢氧化钾、丙炔胺依次添加至分散体系中，搅拌使其混合均匀，室温下反应30‑60 min，70‑90℃不断搅拌反应20‑24 h；反应结束后，通过0.22微米PTFE膜过滤，并用大量蒸馏水洗涤至中性，真空干燥；按照质量体积比计，氧化石墨烯：蒸馏水：氢氧化钾：丙炔胺=0.1‑0.15 g：240‑300 mL：0.25 ‑0.30g：0.05‑0.10 g；3）采用点击化学(Click Chemistry)制备末端羟基化石墨烯：取3‑巯基‑1,2‑丙二醇、安息香二甲醚（DMPA）、炔基化氧化石墨烯以及溶剂四氢呋喃于容器中，超声20‑30 min混合均匀，紫外灯下反应5‑8 h，反应结束后，离心并用四氢呋喃洗涤，真空干燥；按照质量体积比计，3‑巯基‑1,2‑丙二醇：安息香二甲醚（DMPA）：炔基化氧化石墨烯：溶剂四氢呋喃=0.50‑1.50 g：0.003‑0.008 g：0.04‑0.07 g：20‑30 mL；4）石墨烯引发剂的制备：取末端羟基化石墨烯分散于二氯甲烷中，超声混合均匀，再滴加三乙胺，冰浴中搅拌20‑30 min后滴加α‑溴异丁基酰溴，继续在冰浴中搅拌4‑6 h，后常温搅拌反应38‑48 h；按照质量体积比计,末端羟基化石墨烯：三乙胺：α‑溴异丁基酰溴：二氯甲烷=0.03‑0.05 g：0.010‑0.020 g：0.03‑0.04g：15‑20 mL；5）利用ATRP聚合法制备树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料：取石墨烯引发剂、CuBr、2,2‑联吡啶加到容器中，反复通氮气，然后加入全氟己基乙基甲基丙烯酸酯然后90‑110℃磁力搅拌反应，直至体系变深褐色粘稠液体，结束反应后，聚合产物用正己烷沉降，抽滤，真空干燥，得树状疏液石墨烯海洋防污防腐涂层材料；按照质量比计，石墨烯引发剂：CuBr：2,2‑联吡啶：全氟己基乙基甲基丙烯酸酯=0.005‑0.03 g：0.005‑0.007 g：0.01‑0.015 g：2.5‑3.0 g。