[發明專利]一種MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110357837.1
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113122106A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 朱佳慶;李亮;喻湘華;劉玉蘭
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/08;C09D5/14;C09D5/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發明提供一種MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料及其制備方法，該MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料，按重量份計，由以下組分組成：環氧樹脂：40?70份，MXene/聚苯胺復合材料：1?5份，消泡劑：1?2份，流平劑：1?2份，固化劑：10?30份。本發明制備的涂料中MXene與聚苯胺協同作用，使得納米復合涂料既具有導電性，又有抗菌性，同時提供化學防腐與物理阻隔效果。本發明納米復合涂料的制備方法簡單，防腐抗菌性能良好，易于大規模化工業化生產。

技術領域

本發明涉及功能涂料與復合材料技術領域，特別涉及一種MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料及其制備方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，各種各樣的涂料被廣泛應用在建筑行業、機械制造、船舶等領域。但是由于在日常使用過程中，電化學腐蝕與化學腐蝕的發生將有可能造成非常嚴重的后果。目前傳統的功能涂料已經不能充分滿足行業使用的要求。在材料表面涂覆一層防腐涂料，隔絕外界環境與金屬表面接觸，是目前最便捷有效的防腐方法之一。聚苯胺是最早應用于防腐領域的一種導電高分子，其能傳導腐蝕過程中形成的電子，減緩腐蝕，但單純的聚苯胺涂層具有微觀多孔結構，對外界氧氣與水的阻隔性能較差，涂層對于基底的附著力較小。近年來，熱穩定性好、導電性優異的MXene引起了人們的廣泛關注。但是由于MXene的高表面能，它極易發生團聚，導致其片層間難分離。

與此同時，隨著人類對自身健康狀況的重視，朝夕相處的居住環境也越來越受到關注。可見居室環境中微生物造成的污染是不可忽視的。抗菌涂料可直接涂裝在各種材料上，因其使用方便而備受關注，開發具有抗菌功能的涂料也是涂料工業發展的方向之一。目前常見的小分子抗菌劑存在抗菌耐久性差的問題。面對巨大的防腐抗菌壓力，亟待需求研發制備高效的、可持續的、多功能性的新型涂料。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種組分分散均勻，兼具防腐與抗菌性能的MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料，以解決現有抗菌涂料抗菌耐久性差的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料，按重量份計，由以下組分組成：環氧樹脂：40-70份，MXene/聚苯胺復合材料：1-5份，消泡劑：1-2份，流平劑：1-2份，固化劑：10-30份。

可選地，所述MXene/聚苯胺復合材料為通過以下方法制得的MXene/聚苯胺復合材料：

將0.1-1g苯胺加入至10-100mL濃度為1mol L^-1鹽酸中，配成溶液A；

將0.1-1gMXene加入至10-100mL水中，配成溶液B；

將溶液A滴加到溶液B中，在0-4℃下反應6-12小時，離心、洗滌，得到MXene/聚苯胺復合材料。

可選地，所述MXene為Ti₃C₂T_x，其中，T_x為-O、-F和-OH。

可選地，所述環氧樹脂為環氧樹脂E51、環氧樹脂E44中的一種。

可選地，所述固化劑為聚酰胺固化劑，或為聚醚胺固化劑。

可選地，所述消泡劑為有機硅消泡劑，或為聚醚消泡劑。

可選地，所述流平劑為聚丙烯酸酯流平劑，或為聚硅氧烷流平劑。

本發明的第二目的在于提供一種制備上述MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料的方法，該制備方法，包括以下步驟：

將所述MXene/聚苯胺復合材料、所述消泡劑、所述流平劑依次加入至所述環氧樹脂中，混合均勻，然后，加入所述固化劑，攪拌混合30-50分鐘后，得到MXene/聚苯胺納米復合防腐抗菌涂料。