[發(fā)明專利]一種建筑無(wú)機(jī)涂料用石墨烯耐老化添加劑及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810957223.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109096821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;昝航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D7/62
• 分類號(hào): C09D7/62;C09D1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提出一種建筑無(wú)機(jī)涂料用石墨烯耐老化添加劑及制備方法，在大片徑石墨烯表面生成氯氧化鉍進(jìn)行包覆，得到建筑無(wú)機(jī)涂料用石墨烯耐老化添加劑。本發(fā)明提供上述方法克服了目前石墨烯改性無(wú)機(jī)涂料存在易團(tuán)聚、分散不均勻的問(wèn)題，導(dǎo)致涂料的耐老化、抗紫外輻射性能不理想等缺陷，制備的添加劑在添加入涂料時(shí)，氯氧化鉍在油性分散助劑作用下與改善了與無(wú)機(jī)粘結(jié)劑之間的相容性，促進(jìn)石墨烯在無(wú)機(jī)涂料內(nèi)分散，削弱了石墨烯間的團(tuán)聚效果，且氯氧化鉍和石墨烯分別賦予片狀添加劑優(yōu)異的光折射率和阻隔性，延長(zhǎng)了無(wú)機(jī)涂料使用壽命，使其能適用于惡劣的環(huán)境中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉涂料油漆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑無(wú)機(jī)涂料用石墨烯耐老化添加劑及制備方法。

背景技術(shù)

無(wú)機(jī)涂料主要是指以硅酸鹽和磷酸鹽類化合物作為粘結(jié)劑，加入各種顏料、填料、助劑、固化劑配制而成的涂料，其中硅酸鹽高分子化合物又可分為堿金屬硅酸鹽和硅溶膠。這種以無(wú)機(jī)粘結(jié)劑作為成膜物質(zhì)的涂料具有成膜溫度低、其涂膜具有優(yōu)良的耐候性、在紫外光作用下非常穩(wěn)定、良好的耐熱性、遇火不燃、較好的耐污染性、不易吸灰、能保持明快的裝飾效果、在制作與使用過(guò)程中無(wú)揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生、不會(huì)污染環(huán)境、原材料資源豐富、成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)， 因而得到了廣闊的工業(yè)應(yīng)用，其市場(chǎng)前景，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益十分誘人。

石墨烯作為一種新型的納米材料，擁有高比表面積、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、突出的力學(xué)性能等很多優(yōu)異的特殊性質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)是單層的石墨層片，它是石墨、碳納米管、富勒烯的基本組成單元。石墨烯具有柔軟、平面狀結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度高等特征，均勻分散在無(wú)機(jī)物中時(shí)，平面狀結(jié)構(gòu)的石墨烯可提高吸附能力，石墨烯的柔軟性可抑制無(wú)機(jī)物在干燥及外加熱場(chǎng)作用下的收縮性，從而抑制龜裂，石墨烯沿平面方向的高強(qiáng)度特性可增加無(wú)機(jī)物成膜后的整體強(qiáng)度。

石墨烯涂料除具有傳統(tǒng)涂料的特性外，更具備安全環(huán)保，防水透氣、耐堿、耐污防火、耐候性佳，不褪色，抗菌防霉，不會(huì)造成二次污染等特性。目前，石墨烯在無(wú)機(jī)涂料領(lǐng)域的應(yīng)用方式多數(shù)是將石墨烯作為功能填料進(jìn)行添加，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01310131419.6 公開(kāi)了一種石墨烯無(wú)機(jī)涂料及其使用方法，采用質(zhì)量百分比為0.001%-5%石墨烯改性無(wú)機(jī)涂料制備而得。采用石墨烯改性現(xiàn)有的無(wú)機(jī)涂料，雖然無(wú)需對(duì)金屬表面進(jìn)行處理就能大大提高無(wú)機(jī)涂料在金屬表面的附著力，然而含石墨烯的無(wú)機(jī)涂層存在粉體易團(tuán)聚、分散效果差的問(wèn)題，石墨烯無(wú)法充分發(fā)揮其二維層片狀的優(yōu)異特性，對(duì)無(wú)機(jī)涂層的耐老化性能和阻隔性能造成影響，導(dǎo)致涂料的耐老化、抗紫外輻射性能不理想等缺陷。因此，尋找新的材料或突破現(xiàn)有工藝的困難非常重要。

對(duì)石墨烯表面進(jìn)行化學(xué)改性目前石墨烯改性涂料中石墨烯分散的方法主要用到的方法，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01410841675.9提供了一種水性石墨烯復(fù)合涂料，由水性樹(shù)脂、石墨烯、苯胺低聚物衍生物、水及涂料助劑組成，石墨烯通過(guò)與苯胺低聚物衍生物成鍵而均勻分散于所述水性樹(shù)脂中。該方案利用分散劑與石墨烯形成較強(qiáng)的作用，又與涂料樹(shù)脂相容性好，來(lái)實(shí)現(xiàn)石墨烯的分散及穩(wěn)定。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01610997544.9 公開(kāi)了一種改性石墨烯及含有該改性石墨烯的涂料，對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行了改性修飾，使羧基和羥基等親水性基團(tuán)反應(yīng)掉，使其親油性能增強(qiáng)，提高了石墨烯在油性的涂料體系分散性，然而上述接枝處理方法適用于有機(jī)涂料體系。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01610915128.X公開(kāi)了一種用于水性防腐涂料的石墨烯微片，經(jīng)過(guò)表面活性劑進(jìn)行表面改性，對(duì)石墨烯包覆高分子聚合物外殼材料，制備具有外殼的改性石墨烯微膠囊，雖然表面包覆的方案能夠防止石墨烯在涂料中的團(tuán)聚，然而無(wú)法較好提高涂料抗老化性能。

因此，有必要提出一種有效改善石墨烯添加劑與無(wú)機(jī)粘結(jié)劑之間的相容性的分散方法，以改善無(wú)機(jī)材料為主要成膜的無(wú)機(jī)涂料體系的耐老化及抗紫外輻射性能不理想的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容