[發(fā)明專利]核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法、防腐粉末涂料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110643205B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘建良;卜慶朋
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇華光粉末有限公司
• 主分類號: C09C1/46
• 分類號: C09C1/46;C09C3/10;C09D167/06;C09D5/08;C09D7/62
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32308
• 代理人: 談敏

本發(fā)明公開了一種核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法、防腐粉末涂料及其制備方法，核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法中包含：將石墨烯、聚酰胺蠟與聚乙烯蠟溶于二甲苯和乙酸乙酯的混合溶液中，攪拌均勻后，采用冷凍干燥的方式得到一次改性石墨烯；將一次改性石墨烯加入聚四氟乙烯乳液中，采用冷凍干燥的方式，得到核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯。本發(fā)明的核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法可以對石墨烯進(jìn)行兩次有機(jī)改性，形成核殼結(jié)構(gòu)，所制備的核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯應(yīng)用于防腐粉末涂料，有效提高涂層的耐腐蝕性能、耐候性及機(jī)械性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法、防腐粉末涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

金屬在國民生活中有廣泛的應(yīng)用，但其面臨著腐蝕的難題，據(jù)相關(guān)報道，每年因腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)帶來相當(dāng)嚴(yán)重的損失，且對環(huán)境也造成一定的危害。涂料是卓有成效的防護(hù)手段和最具廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)的防腐技術(shù)手段之一。在戶外使用時對粉末涂料而言，聚酯樹脂時常用的涂料樹脂之一，具有優(yōu)異的性能，被廣泛應(yīng)用于戶外粉末涂料中，但其本身的防腐性能欠佳且耐候性也有定的缺陷，無法滿足客戶更高的需求。

石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和防腐性能，使用在涂料中可大大提升涂層的防腐性能和耐候性能。石墨烯雖然具有這種優(yōu)勢，但因其改性較為困難，無法實現(xiàn)與粉末涂料完美的融合。在使用過程中，石墨烯在涂層中分布不均勻且雜亂無章，不僅降低粉末涂料的一次上粉率，同時也降低了粉末涂料的二次上粉率。不僅影響涂層的性能同時也降低了客戶的使用體驗，本發(fā)明解決了上述難題。

中國專利CN 107141967A公開了一種石墨烯/聚苯胺復(fù)合填料粉末涂料。在溶劑中，加入氧化劑、石墨烯和苯胺，在5～50℃反映2～48小時，再經(jīng)沉淀和十二烷基苯磺酸的稀溶液沖洗，干燥后得石墨烯/聚苯胺復(fù)合填料；成膜物為環(huán)氧樹脂，經(jīng)雙螺桿擠出，壓片，粉碎，過篩，得到石墨烯/聚苯胺復(fù)合填料的粉末涂料，其防腐性能優(yōu)于單純的聚苯胺粉末涂料。但其也未根本解決石墨烯片層在涂層中無法二次排布的問題。

中國專利CN 104194585A公開了一種石墨烯改性的樹脂粉末涂料及其生產(chǎn)工藝，按質(zhì)量百分比含量由以下組份組成：樹脂(聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氟樹脂)50～80份；填料0～40份；助劑5～7份；顏料0.2～3份；石墨烯0.005～30份。該發(fā)明在傳統(tǒng)樹脂粉末涂料的基礎(chǔ)之上適量加入石墨烯，大大提高了樹脂粉末涂料的機(jī)械性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、阻燃性、防腐性及耐候性，但是石墨烯添加在樹脂中，限制了其運用的廣度，且也未考慮到石墨烯在涂層中二次排布的問題，且熔融擠出等工序之后導(dǎo)致石墨烯蜷縮等弊病，在高溫固化后，石墨烯不能平鋪于圖層中，從而降低石墨烯粉末涂料的防腐劑機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法，它對石墨烯進(jìn)行兩次有機(jī)改性，形成核殼結(jié)構(gòu)，所制備的核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯應(yīng)用于防腐粉末涂料，有效提高涂層的耐腐蝕性能、耐候性及機(jī)械性能。涂層的測試方法皆按照HG/T2006-2006。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯的制備方法，制備方法中包含：

將石墨烯、聚酰胺蠟與聚乙烯蠟溶于二甲苯和乙酸乙酯的混合溶液中，攪拌均勻后，采用冷凍干燥的方式得到一次改性石墨烯；其中，一次改性石墨烯為聚酰胺和聚乙烯包覆的石墨烯；

將一次改性石墨烯加入聚四氟乙烯乳液中，采用冷凍干燥的方式，得到二次有機(jī)改性石墨烯；其中，二次有機(jī)改性石墨烯為核殼結(jié)構(gòu)有機(jī)改性石墨烯。

進(jìn)一步，制備方法中具體包含：

(1)混合溶液的制備：在室溫下將二甲苯加入到混料罐中，分散，轉(zhuǎn)速為1500r/min，將乙酸乙酯緩慢倒入二甲苯中，攪拌均勻；

(2)混合蠟漿的制備：將聚酰胺蠟和聚乙烯蠟緩慢加入混合溶液中，分散，直至完全溶解，得到蠟漿；