[发明专利]一种氧化石墨烯改性水性防火涂料及其制备方法

摘要

本发明提供的氧化石墨烯改性水性防火涂料，包括如下质量份数的物质：20‑40份氧化石墨烯改性丙烯酸乳液、30‑60份膨胀型阻燃剂、0.1‑10份第一中和剂、2‑20份助溶剂、0.1‑10份分散剂及0.1‑10份润湿剂、10‑20份颜填料，本发明提供的氧化石墨烯改性水性防火涂料，不同于物理改性，通过化学连接的方式将石墨烯添加到丙烯酸乳液中，并应用到涂料的制备，可以提高石墨烯在水性防火涂料体系中的分散性及与其他基料的相容性；同时具有片状结构的石墨烯可以增强涂料燃烧后的炭层强度，达到阻燃和抑烟的目的。

主权项

1.一种氧化石墨烯改性水性防火涂料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将如下质量份数的物质：20-40份氧化石墨烯改性丙烯酸乳液、30-60份膨胀型阻燃剂、0.1-10份第一中和剂、2-20份助溶剂、0.1-10份分散剂及0.1-10份润湿剂、10-20份颜填料混合搅拌得到氧化石墨烯改性水性防火涂料；其中，所述氧化石墨烯改性丙烯酸乳液通过下述方法制备：/n于冰水浴条件下，在温度不超过20℃的条件下，将浓硫酸、石墨、固体硝酸钠及高锰酸钾搅拌反应后升温至35℃，保持搅拌状态，并加入适量去离子水及双氧水以还原残留的氧化剂，所得溶剂为黄亮色；/n将所述溶剂趁热过滤，并用HCl溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测出为止，对所述滤液进行干燥处理，制得氧化石墨烯；/n按下述质量比将10-50份甲基丙烯酸甲酯、10-40份丙烯酸丁酯、5-10份甲基丙烯酸、5-10份氧化石墨烯、80-100份失水剂、20-40份酯化反应催化剂搅拌反应，以使丙烯酸类单体化学接枝在氧化石墨烯表面形成氧化石墨烯-graft-丙烯酸，记为G-AA，并将G-AA分散于水中形成水溶液；/n按下述质量比将500-550份甲基丙烯酸甲酯、400-450份丙烯酸丁酯、10-30份甲基丙烯酸、氧化石墨烯-g-丙烯酸水溶液、75-90份阴离子型乳化剂、1-5份非离子型乳化剂、200-250份水，搅拌混合成单体乳化液；/n按下述质量比将10-20份阴离子型乳化剂、1-5份反应型乳化剂、0.1-5份PH调节剂和水350-450份，混合均匀成初始料；/n将所述初始料升温至75-85℃，并加入第一引发剂溶液，反应5-10min后，加入5-25％的所述单体乳化液，搅拌反应，所述第一引发剂溶液包括0.5-3份引发剂及水10-30份；/n待放热反应平稳后，同时滴加剩余单体乳化液和所述第二引发剂溶液，保持反应温度75-85℃，并在1.5-2.5h滴加完毕，所述第二引发剂溶液包括1-5份引发剂及100-150份水；/n保温1-1.5h后，降温至0-70℃，缓慢加入0.1-2份氧化剂，反应15-30min，再冷却至30-50℃后，加入消泡剂以及第二中和剂调节PH＝7-8，即得氧化石墨烯改性丙烯酸乳液。/n