[發明專利]一種石墨烯抗靜電涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710972747.7
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107556882A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 方萬漂;周志強
• 申請（專利權）人: 溫州市贏創新材料技術有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/24;C09D7/62;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65
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技術領域

本發明屬于涂料領域，具體涉及一種石墨烯抗靜電涂料及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂用于防腐蝕涂料中以液體樹脂所占份額最大，但目前工業上使用的涂料大部分是溶劑型涂料，常規溶劑型涂料多以芳烴、酯類、醇類、酮類等作為溶劑，這些溶劑均具有不同程度的毒性，而且揮發物直接排入空氣，對環境污染較重。隨著人們環保意識的增強，不含有機溶劑或低 VOC 的新型防腐蝕涂料如粉末涂料、無溶劑涂料和水性涂料等綠色涂料相繼被開發。粉末涂料因固化條件較為苛刻，從而限制了它的發展；無溶劑環氧涂料在無溶劑化涂料領域是比較成功的，只是近年來在活性稀釋劑的低毒性和固化劑的安全可靠性等方面受到了挑戰，正在改善之中；而水性環氧涂料除了秉承溶劑型涂料的諸多優點外，正在向提高性能、減少污染、擴大應用等方面發展，其領域己涵蓋機車、航空、食品、建筑等，因此水性環氧涂料是近年來發展十分迅速的一個領域；

任何物體都帶有本身的靜電荷，這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷，靜電荷的聚集使到生活或者工業生產受到影響甚至危害，目前環氧涂料大多用于金屬基材，然而其抗靜電性差，導致金屬基材產品在使用過程中會造成不必要的危害。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種石墨烯抗靜電涂料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種石墨烯抗靜電涂料，它是由下述重量份的原料組成的：

單硬脂酸甘油單酯0.4-1、石墨烯17-20、環氧樹脂E44 110-130、十二烷基二甲基甜菜堿1-2、8-羥基喹啉0.3-0.5、聚乙二醇5-6、抗靜電乳液16-20、間苯二酚0.1-0.2、三氟化硼乙醚0.07-0.1、硼砂2-3、高錳酸鉀4-6。

所述的抗靜電乳液是由下述重量份的原料組成的：

月桂酰兩性基二乙酸二鈉0.4-1、三乙醇胺油酸皂2-4、磷酸鋯10-13、四氫糠醇0.1-0.2、丙酸纖維素3-5、硅烷偶聯劑kh550 0.7-1。

所述的抗靜電乳液的制備方法包括以下步驟：

（1）取磷酸鋯、三乙醇胺油酸皂混合，加入到混合料重量24-30倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入硅烷偶聯劑kh550，在60-65℃下保溫攪拌1-2小時，得硅烷醇分散液；

（2）取丙酸纖維素，加入到其重量10-15倍的去離子水中，攪拌均勻，滴加0.5-1mol/l的氨水，調節pH為10-12，送入到70-80℃的恒溫水浴中，保溫攪拌20-30分鐘，加入月桂酰兩性基二乙酸二鈉，攪拌均勻，得纖維分散液；

（3）取上述硅烷醇分散液、纖維分散液混合，加入四氫糠醇，超聲10-20分鐘，得所述抗靜電乳液。

一種墨烯抗靜電涂料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取8-羥基喹啉，加入到其重量17-20倍的無水乙醇中，攪拌均勻，與上述抗靜電乳液混合，攪拌均勻，加入單硬脂酸甘油單酯，在60-70℃下保溫攪拌4-10分鐘，得抗靜電復合乳液；

（2）取十二烷基二甲基甜菜堿，加入到其重量20-30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入硼砂，超聲4-5分鐘，得水分散液；

（3）取上述抗靜電復合乳液、水分散液混合，攪拌均勻，得預混溶液；

（4）取石墨烯，加入到其重量15-20倍的、95-97%的硫酸溶液中，攪拌反應30-40分鐘，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，與高錳酸鉀混合，加入到上述預混溶液中，升高溫度為50-60℃，保溫攪拌4-5小時，得氧化抗靜電溶液；

（5）取環氧樹脂E44，加入到其重量30-40倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述氧化抗靜電溶液、三氟化硼乙醚，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為65-70℃，保溫攪拌2-3小時，得水性環氧溶液；

（6）取間苯二酚，加入到上述水性環氧溶液中，超聲30-40分鐘，蒸餾除去乙醇，與剩余各原料混合，1600-2000轉/分攪拌1-2小時，即得所述石墨烯抗靜電涂料。

本發明的優點：

本發明加入的抗靜電乳液中以月桂酰兩性基二乙酸二鈉為抗靜電劑，磷酸鋯、丙酸纖維素則可以提高成品涂料的韌性和力學強度，本發明將磷酸鋯、丙酸纖維素進行硅烷改性，有效的提高了其在環氧樹脂中的分散相容性，提高了成品涂膜的均勻穩定性，本發明還加入了氧化的石墨烯，在石墨烯的氧化制備過程中引入該抗靜電乳液，實現了氧化石墨烯與抗靜電乳液的有效的結合，同時也促進了氧化石墨烯在環氧樹脂中的分散性。

具體實施方式

實施例1