[发明专利]一种防腐防污抗蛋白水性聚脲接枝石墨烯涂层材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种防腐防污抗蛋白水性聚脲接枝石墨烯涂层材料的制备方法，包括以下步骤：（1）抗蛋白单元的制备；（2）羟基化石墨烯的制备；（3）水性聚脲的制备；（4）防腐防污抗蛋白水性聚脲接枝石墨烯涂层材料的制备。本发明通过接枝羟基化石墨烯可以提高水性聚脲涂料的强度，并且也能起到一定的抗菌作用，通过引入抗蛋白单元，可防止海洋污损附着在船舶的表面，从而有效地提高船舶的使用寿命，水性聚脲其本身就是一种新型绿色环保材料，具有易于净化、低成本、无毒性、无刺激性、不燃性等优点。本发明所制备的防腐防污抗蛋白水性聚脲接枝石墨烯涂层材料具有优异力学性能以及防止海洋污损附着且对环境无害，可应用于海洋防污涂料方面。

主权项

1.一种防腐防污抗蛋白水性聚脲接枝石墨烯涂层材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、巯基丙二醇、偶氮二异丁腈以及四氢呋喃混合，在氮气保护下于70℃下搅拌充分反应，液氮冷却终止反应，除去四氢呋喃溶剂，滴加适量正己烷，搅拌均匀，离心，将产物干燥，待用；按照甲基丙烯酸二甲氨基乙酯：巯基丙二醇：偶氮二异丁腈：四氢呋喃用量为7.85g:1.109g:0.0785g:20mL加入；（2）将鳞片石墨加入到硝酸钾和浓硫酸的混合物中，超声混合均匀，冰水浴中搅拌并缓慢加入高锰酸钾于0℃下高速搅拌充分反应，再缓慢升温，加入蒸馏水于65℃下反应充分，然后加入蒸馏水和双氧水反应充分，再用蒸馏水离心洗涤至pH=7，加入十二烷基苯磺酸钠，超声混合均匀，得到氧化石墨烯凝胶；将所得氧化石墨烯凝胶配成质量浓度为70%的悬浮液，剧烈搅拌下加入水合肼，80℃水浴回流，冷却至室温后过滤，用无水乙醇多次洗涤后烘干，得到纯净的还原石墨烯；将二甲基甲酰胺、2,2‑双羟基苯甲醛、N‑氨基乙酸以及所得还原石墨烯加入容器中，超声混合均匀，120℃恒温搅拌回流，趁热离心，用无水乙醇反复洗涤后烘干，得到羟基化石墨烯；按照鳞片石墨：硝酸钾：浓硫酸：高锰酸钾：蒸馏水：双氧水为1.0g:1.0g:40 mL:6.0g:180 mL:6 mL的量加入；（3）将二苯甲烷二异氰酸酯、2,2‑二羟甲基丙酸、丙酮加入容器中，氮气保护下升温至45℃恒温搅拌反应充分，然后缓慢加入聚醚胺D2000溶液，反应充分后再加入聚醚胺D230扩链反应；按照二苯甲烷二异氰酸酯:2,2‑二羟甲基丙酸:聚醚胺D2000:聚醚胺D230:丙酮为1.5g:0.12g:1.7g:0.5g :15 mL的量加入;（4）将步骤（1）所得产物抗蛋白单元溶于丙酮，缓慢加入到步骤（3）所得产物中于70℃恒温搅拌反应，再加入步骤（2）所得产物羟基化石墨烯反应，降温至40℃后于高速搅拌下加入三乙胺中和反应，再缓慢滴加去离子水在高速剪切力下乳化，静置消泡后除去溶剂丙酮，获得防腐防污抗蛋白水性聚脲接枝石墨烯涂层材料按照抗蛋白单元：羟基化石墨烯：去离子水：三乙胺：丙酮为0.2g:0.05g:5.4 mL:9.5mg:5 mL的量加入。