[發明專利]一種改性石墨烯及其制備方法，以及一種水性防靜電環氧地坪涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410400503.8
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104194461B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 唐一林;江成真;朱紅軍;蔡治濤;孟令波
• 申請（專利權）人: 濟南圣泉集團股份有限公司
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C09D5/24;C09D163/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及防靜電涂料技術領域，尤其涉及一種改性石墨烯及其制備方法，以及一種水性防靜電環氧地坪涂料及其制備方法。

背景技術

地坪漆最早是由德國于1934年發明的，主要由油料、樹料、顏色、溶劑等多種不同物質經混合、溶解、分散等許多道生產工藝制造而成，可分為裝飾性地坪漆、重防腐地坪漆、耐重載地坪漆等，其具有亮麗、真實、美觀、耐磨、防水、防腐等特點。其中，環氧地坪漆由于具有良好的水溶性而獲得了較為廣泛的應用。

隨著現代科學技術的發展和生產，越來越多的廠房和車間對地坪漆提出了消除靜電積累的要求，這使得防靜電環氧地坪漆的地位日益突出。但是目前市場上的防靜電地坪漆的防靜電性能非常有限，遠不能滿足使用要求。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種改性石墨烯及其制備方法，以及一種水性防靜電環氧地坪涂料及其制備方法，以本發明制備的改性石墨烯為原料，制備的水性防靜電環氧地坪涂料具有優異的防靜電性能。

本發明提供了一種改性石墨烯的制備方法，包括：

將石墨烯和直鏈化合物在季銨鹽的作用下，反應得到改性石墨烯；

所述直鏈化合物為兩端基分別為羥基和環氧基的直鏈化合物。

優選的，所述石墨烯和直鏈化合物的質量比為1：(0.1～10)。

優選的，所述直鏈化合物為兩端基分別為羥基和環氧基的C_3～20的直鏈化合物。

優選的，所述反應在有機溶劑中進行。

優選的，所述反應為超聲反應，所述反應的溫度為60℃～80℃，所述反應的時間為2h～8h。

優選的，所述石墨烯為多孔石墨烯。

優選的，所述石墨烯按照以下方法制備：

1)、在催化劑的作用下，將生物質碳源進行催化處理，得到第一中間產物，所述催化劑包括錳的氯化鹽、鐵類化合物、鈷類化合物和鎳類化合物中的一種或幾種；

2)、在保護性氣體的條件下，將所述第一中間產物從第一溫度升溫至第二溫度后保溫，得到第二中間產物，所述第一溫度為20℃～40℃，所述第二溫度為300℃～400℃；

3)、在保護性氣體的條件下，將所述第二中間產物從第二溫度升溫至第三溫度后保溫，得到第三中間產物；所述第三溫度為800℃～900℃；

4)、在保護性氣體的條件下，將所述第三中間產物從第三溫度升溫至第四溫度后保溫，得到第四中間產物，所述第四溫度為1100℃～1300℃；

5)、在保護性氣體的條件下，將所述第四中間產物從第四溫度降溫至第五溫度后保溫，得到多孔石墨烯，所述第五溫度為900℃～1000℃。

優選的，所述生物質碳源為纖維素和木質素中的一種或兩種。

優選的，所述生物質碳源為多孔纖維素。

優選的，所述多孔纖維素的制備方法包括以下步驟：

A)、將生物質資源在酸中進行水解，得到木質纖維素，所述生物質資源包括植物和農林廢棄物中的一種或幾種；

B)、對所述木質纖維素進行處理，得到多孔纖維素，所述處理包括酸處理、鹽處理或有機溶劑處理。

優選的，所述步驟B)中鹽處理的方法為酸性亞硫酸鹽法處理或堿性亞硫酸鹽法處理。

本發明還提供了一種改性石墨烯，由石墨烯和直鏈化合物在季銨鹽的催化下反應得到；

所述直鏈化合物為兩端基分別為羥基和環氧基的直鏈化合物。

優選的，所述石墨烯為多孔石墨烯。

優選的，所述石墨烯和直鏈化合物的質量比為1：(0.1～10)。

優選的，所述直鏈化合物為兩端基分別為羥基和環氧基的C_3～20的直鏈化合物。

本發明還提供了一種水性防靜電環氧地坪涂料，包括：

A組分：

40wt％～60wt％水性環氧樹脂，

0.1wt％～1wt％改性石墨烯，

20wt％～30wt％石墨，

余量的助劑，

所述改性石墨烯為上述制備方法制備的改性石墨烯，或上述改性石墨烯；

B組分：

50wt％～70wt％胺類水性固化劑，

1wt％～2wt％成膜助劑，

10wt％～60wt％水，

5wt％～3wt％消泡劑；

所述胺類水性固化劑、成膜助劑、水和消泡劑總量為100％；

所述B組合的氨基活潑氫與A組分的環氧基摩爾比為1:1。