[發明專利]一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法

在審

• 申請號: 202010528834.5
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111574918A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 韋鵬飛;劉錚
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/08;C08G18/63;C08F283/10;C08F220/20;C08F220/18;C08F220/14
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 常孟

1.一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、取石墨烯和硝酸鈉置于在0℃冰水浴中的反應容器里，再加入濃硫酸攪拌至混合均勻，然后再逐步加入高錳酸鉀，滴加完畢后將反應容器轉移到恒溫水浴中，緩慢滴加去離子水進行反應，反應結束后加入過氧化氫水溶液，直至反應溶液變為亮黃色，然后置于離心管中離心至上清液pH為中性，去除下層的膠體進行真空干燥得到氧化石墨烯；

步驟二、先將氧化石墨烯溶解于去離子水中，然后將氨基聚醚磺酸鈉加入到氧化石墨烯的溶液中，使用氫氧化鈉調節體系pH至9~10，攪拌加熱反應，反應結束后降低體系溫度至室溫，過濾并用去離子水清洗至中性，然后加入硼氫化鈉和氨水加熱攪拌反應，反應結束后過濾并將過濾物進行真空干燥得到磺酸型石墨烯；

步驟三、取雙酚A型環氧樹脂和四丁基溴化銨于反應容器中，然后向反應容器中滴加丙烯酸，1小時內滴加完，并繼續保溫反應得到丙烯酸改性環氧樹脂中間體

步驟四、取甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸改性環氧樹脂中間體、甲基丙烯酸甲酯以及丙烯酸丁酯于不銹鋼容器中，然后加入溶解有OP-10的乳化劑水溶液，將其置于高速分散機中分散攪拌得到核相單體預乳化液；取羥基丙烯酸樹脂、二甲苯和六亞甲基二異氰酸酯于不銹鋼容器中，然后加入溶解有OP-10的乳化劑水溶液，將其置于高速分散機中分散攪拌得到殼相單體預乳化液；

步驟五、在反應容器中加入去離子水和OP-10，升溫攪拌至乳化液完全溶解，然后先取步驟三制備的五分之一的核相單體預乳化液加入至反應容器內，并緩慢滴加四分之一的引發劑水溶液進行與反應，反應一段時間后，將剩余的核相單體預乳化液和引發劑水溶液勻速滴加至反應容器內，得到核相乳液；

步驟六、取步驟四制備的殼相單體預乳化液緩慢滴加至核相乳液中，待滴加完成后繼續保溫反應，之后降溫去除殘余單體，并加入氨水調節pH至7~8，過濾得到聚氨酯-環氧樹脂核殼乳液；

步驟七、取步驟六制備得到的聚氨酯-環氧樹脂核殼乳液于分散機中，緩慢加入步驟二制備的磺酸型石墨烯，攪拌1小時，得到磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料。

2.根據權利要求1所述的一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：步驟一中，石墨烯、硝酸鈉和高錳酸鉀的質量比為2:1:6。

3.根據權利要求1所述的一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：步驟一中，高錳酸鉀的滴加速率為0.06~0.07g/min。

4.根據權利要求1所述的一種氧化石墨烯/丙烯酸酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：步驟二中，每100mL的氧化石墨烯溶液中添加500~550mg的氨基聚醚磺酸鈉，0.5~0.6g的硼氫化鈉以及1~2mL的氨水；其中，氧化石墨烯溶液的濃度為5mg/mL。

5.根據權利要求1所述的一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：述步驟三中，雙酚A型環氧樹脂與丙烯酸的反應摩爾比為1:1。

6.根據權利要求1所述的一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：步驟四中，羥基丙烯酸樹脂、二甲苯和六亞甲基二異氰酸酯的質量比為6:20:1。

7.根據權利要求1所述的一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：步驟四中，甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸改性環氧樹脂中間體、甲基丙烯酸甲酯以及丙烯酸丁酯的質量比為(2~5):(3~6):(2~5):1。

8.根據權利要求1所述的一種磺酸型石墨烯/聚氨酯-環氧樹脂復合防腐涂料的制備方法，其特征在于：步驟四中，高速分散機中分散具體是指在3000r/min的轉速下攪拌30min。