[發明專利]一種氧化石墨烯改性水性氟樹脂和水性環氧樹脂復合涂料

在審

• 申請號: 201910014050.8
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109852194A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 趙建國;張童;張進;張杰;邢寶巖;李新宇;李世杰;李春成
• 申請（專利權）人: 山西大同大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D127/12;C09D5/08;C09D7/65
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本發明公開了一種氧化石墨烯改性水性氟樹脂和水性環氧樹脂復合涂料，按重量份計包括以下組分：水性環氧樹脂乳液15?30份、水性氟樹脂乳液5?12份、氧化石墨烯分散液0.1?1份、固化劑10?25份、顏填料6?15份、助劑1?5份、蒸餾水30?50份。氧化石墨烯改性的復合涂料解決了水性氟乳液穩定性差、儲存周期短等問題，提高了涂層的附著力和柔韌性，同時提高了涂層耐酸、耐堿、耐鹽霧性能。

技術領域

本發明屬于納米填料改性的涂料技術領域，具體涉及一種氧化石墨烯改性水性氟樹脂和水性環氧樹脂復合涂料的制備方法。

背景技術

近年來，相比于溶劑型涂料，環保型水性涂料的需求量日益增大。其用水替代了有機溶劑，大大降低了VOC的含量。水性氟乳液中的氟元素是已知化學元素中電負性最高的元素，含有C-F鍵，其具有鍵距小、鍵能大及抗熱解的特點，因此水性氟乳液具有優良的耐候性、耐久性；水性環氧樹脂乳液有優良的粘結性、防腐性和附著力強的特點。

石墨烯是目前已知最薄的二維晶體材料，具有優異的光學、電學、力學特性。因其獨特的結構，使其在服飾、涂料、復合材料、吸附潤滑產品，以及石墨烯鋰電、石墨烯手機觸摸屏等行業都展現出巨大的潛力和應用前景，目前已成為國內外研究的熱點。石墨烯作為新材料產業的先導，在帶動傳統制造業轉型升級，提高新興產業的增長點，推動大眾創業、萬眾創新的作用越來越顯著。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，其含氧官能團增多，性質較石墨烯更加活潑。氧化石墨烯可經由各種材料或分子與含氧官能團的反應而改善本身性質，它可視為一種非傳統形態的軟性材料，具有聚合物、膠體、薄膜以及兩性分子的特性。氧化石墨烯與石墨烯相比，其水溶性很好，且可以大量制備。

發明內容

為克服上述技術問題，本發明的目的在于提供一種氧化石墨烯改性水性氟樹脂和水性環氧樹脂復合涂料的制備方法，利用氧化石墨烯進行共價鍵改性，結合材料優缺點，使其復合涂料的涂層具有性能優異的耐酸耐堿耐鹽霧、附著力高及韌性大的特點。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案是：提供一種氧化石墨烯改性水性氟樹脂和水性環氧樹脂復合涂料的制備方法，其按重量份計，包括以下組分：水性環氧樹脂乳液15-30份、水性氟樹脂乳液5-12份、氧化石墨烯分散液0.1-1份、固化劑10-25份、顏填料6-15份、助劑1-5份、蒸餾水30-50份。

所述環氧樹脂，選用環氧樹脂E-44、環氧樹脂E-51、環氧樹脂E-54、環氧樹脂E-52D中的任意一種或幾種的混合物。

所述水性氟樹脂乳液，選用水性氟樹脂乳液906、水性氟樹脂乳液T-1中的任意一種或幾種的混合物。

所述氧化石墨烯分散液，選用氧化石墨烯分散液SE3122、SE3522、SE3521中的任意一種或幾種的混合物。

所述固化劑選用水性固化劑EH613w/80WA、JX-515、F0705和CU-600中的任意一種或幾種的混合物。

所述顏填料，選用金紅石型鈦白粉、重質碳酸鈣、云母粉、高嶺土的混合物；其中，金紅石型鈦白粉選用R-298、R-258、FR-767中的任意一種，重質碳酸鈣選用1000目重質碳酸鈣，云母粉選用1250目云母粉LP-G02和高嶺土選用1250目高嶺土JYCK-60。

所述助劑為流平劑、消泡劑、緩蝕劑、 pH調節劑、增稠劑和分散劑的混合物；其中，流平劑選用BYK-346、BYK-011、BYK-378中的任意一種；消泡劑選用BYK-141、BYK-024中的任意一種；緩蝕劑選用YTY-02， pH調節劑選用AMP-95，增稠劑選用N-206，分散劑選用silok7112W。

一種氧化石墨烯改性水性氟樹脂和水性環氧樹脂復合涂料的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）按重量份配比，將蒸餾水、固化劑、顏填料和助劑分批次加入容器中，以500r/min-800r/min的轉速攪拌50分鐘，制得漿料；