一种环氧石墨烯中间体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种环氧石墨烯中间体及其制备方法和应用，所述环氧石墨烯中间体的制备原料按照重量份数包括如下组分：石墨烯1

【技术实现步骤摘要】
一种环氧石墨烯中间体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种环氧石墨烯中间体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]水性涂料的稀释溶剂为水或亲水性的有机溶剂，可以减少VOC的排放，对环境的保护起到很大的作用，所以水性涂料的发展至关重要。
[0003]CN109021160A公开了一种高环氧含量水性环氧/丙烯酸酯复合乳液的制备，属于高分子材料领域，其公开的复合乳液以含量为61
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90％的环氧树脂作为主体，添加少量10％
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39％丙烯酸酯类单体，二者在乳化剂和助乳化剂存在的情况下，经过高剪切均质机、高压均质机的作用后，使用油溶性还原剂引发细乳液聚合，得到高环氧含量水性环氧/丙烯酸酯复合乳液。乳液在室温下可储存放置一年以上。以此乳液作为成膜物质，添加各种助剂和颜填料，配制成清漆和色漆，使用水性环氧树脂固化剂固化后得到高环氧含量水性涂料，当基材为钢板时，其耐盐雾时间可达三个月以上。
[0004]CN106675336A公开了一种石墨烯防腐涂料，其按照质量份数计由以下组分组成：石墨烯0.01～5份，环氧树脂25～70份，活性稀释剂5～15份，钛白粉5～30份，硫酸钡5～30份，磷酸锌5～30份，助剂3～10份，固化剂5～30份。其还提供一种石墨烯防腐涂料的制备方法。
[0005]传统的水性涂料为丙烯酸乳液型，其与溶剂型的相比很多性能不足，如附着力差、漆膜光泽不高、抗冲击性差，耐水性差等。
[0006]综上所述，开发一种环境友好且综合性能优异的水性乳液至关重要。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种环氧石墨烯中间体及其制备方法和应用，所述环氧石墨烯中间体形成的丙烯酸类乳液的贮存稳定性好，形成的漆膜吸水率低，韧性高，综合性能优异。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种环氧石墨烯中间体，所述环氧石墨烯中间体的制备原料按照重量份数包括如下组分：
[0010][0011]本专利技术将石墨烯和较高含量的环氧树脂合成中间体，可以增强其形成丙烯酸类乳
液时，石墨烯在乳液中的稳定性，提高乳液的韧性和防腐性能等综合性能。
[0012]所述石墨烯的重量份数为1
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5份，例如2份、3份、4份等。
[0013]所述环氧树脂的重量份数为80
‑
150份，例如90份、100份、110份、120份、130份、140份等。
[0014]所述助溶剂的重量份数为3
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26份，例如5份、10份、15份、20份、25份等。
[0015]所述催化剂的重量份数为0
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6份，且不为0份，例如1份、2份、3份、4份、5份等。
[0016]优选地，所述石墨烯包括羧基化石墨烯。
[0017]本专利技术通过将羧基化石墨烯与环氧树脂的开环反应形成中间体，其形成的丙烯酸类乳液的稳定性和防腐性，综合性能优异。
[0018]优选地，所述助溶剂包括N
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甲基吡咯烷酮、N,N
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二甲基甲酰胺或特种溶剂油中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：N
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甲基吡咯烷酮和N,N
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二甲基甲酰胺的组合，N,N
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二甲基甲酰胺和特种溶剂油的组合，N
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甲基吡咯烷酮、N,N
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二甲基甲酰胺和特种溶剂油的组合等。
[0019]优选地，所述特种溶剂油包括SMD145/275。
[0020]优选地，所述N
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甲基吡咯烷酮的重量份数为3
‑
6份，例如3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份等。
[0021]优选地，所述N,N
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二甲基甲酰胺的重量份数为5
‑
10份，例如6份、7份、8份、9份等。
[0022]优选地，所述特种溶剂油的重量份数为5
‑
10份，例如6份、7份、8份、9份等。
[0023]优选地，所述催化剂包括四甲基氯化铵、三乙胺或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或至少两种的组合，所述四甲基氯化铵、三乙胺和二月桂酸二丁基锡不同时为0份，其中典型但非限制性的组合包括：四甲基氯化铵和三乙胺的组合，三乙胺和二月桂酸二丁基锡的组合，四甲基氯化铵、三乙胺和二月桂酸二丁基锡的组合等。
[0024]优选地，所述四甲基氯化铵的重量份数为0
‑
2份，例如0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份等。
[0025]优选地，所述三乙胺的重量份数为0
‑
2份，例如0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份等。
[0026]优选地，所述二月桂酸二丁基锡的重量份数为0
‑
2份，例如0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份等。
[0027]第二方面，本专利技术提供一种第一方面所述的环氧石墨烯中间体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将石墨烯、环氧树脂、助溶剂和催化剂按照重量份数混合，得到所述环氧石墨烯中间体。
[0028]优选地，所述制备方法具体包括：将石墨烯在N
‑
甲基吡咯烷酮和N,N
‑
二甲基甲酰胺第一次混合，得到第一混合液；
[0029]再将环氧树脂、特种溶剂油和催化剂第二次混合后在惰性气体中第一次加热，得到第二混合液；
[0030]最后将第一混合液与第二混合液第三次混合，第二次加热，得到所述中间体。
[0031]优选地，所述第一次混合包括均质。
[0032]本专利技术通过均质使原料混合均匀，并将粒径控制在一定范围，提升中间体的稳定性。
[0033]优选地，所述均质的压力为700
‑
1000MPa，例如750MPa、800MPa、850MPa、900MPa、950MPa等。
[0034]优选地，所述均质的时间为5
‑
20min，例如8min、10min、15min、18min等。
[0035]优选地，所述第一次加热的温度为80
‑
120℃，例如85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃等。
[0036]优选地，所述第三次混合的时间为0.5
‑
1.5h，例如0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.4h等。
[0037]优选地，所述第二次加热的温度为100
‑
140℃，例如105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃等。
[0038]优选地，所述第二次加热的时间为1
‑
3h，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧石墨烯中间体，其特征在于，所述环氧石墨烯中间体的制备原料按照重量份数包括如下组分：2.根据权利要求1所述的环氧石墨烯中间体，其特征在于，所述石墨烯包括羧基化石墨烯；优选地，所述助溶剂包括N
‑
甲基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺或特种溶剂油中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述特种溶剂油包括SMD145/275；优选地，所述N
‑
甲基吡咯烷酮的重量份数为3
‑
6份；优选地，所述N,N
‑
二甲基甲酰胺的重量份数为5
‑
10份；优选地，所述特种溶剂油的重量份数为5
‑
10份；优选地，所述催化剂包括四甲基氯化铵、三乙胺或二月桂酸二丁基锡中的任意一种或至少两种的组合，所述四甲基氯化铵、三乙胺和二月桂酸二丁基锡不同时为0份；优选地，所述四甲基氯化铵的重量份数为0
‑
2份；优选地，所述三乙胺的重量份数为0
‑
2份；优选地，所述二月桂酸二丁基锡的重量份数为0
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2份。3.一种权利要求1或2所述的环氧石墨烯中间体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将石墨烯、环氧树脂、助溶剂和催化剂按照重量份数混合，得到所述环氧石墨烯中间体。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括：将石墨烯在N
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甲基吡咯烷酮和N,N
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二甲基甲酰胺第一次混合，得到第一混合液；再将环氧树脂、特种溶剂油和催化剂第二次混合后在惰性气体中第一次加热，得到第二混合液；最后将第一混合液与第二混合液第三次混合，第二次加热，得到所述中间体；优选地，所述第一次混合包括均质；优选地，所述均质的压力为700
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1000MPa；优选地，所述均质的时间为5
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20min；优选地，所述第一次加热的温度为80
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120℃；优选地，所述第三次混合的时间为0.5
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1.5h；优选地，所述第二次加热的温度为100
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140℃；优选地，所述第二次加热的时间为1
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3h。5.一种丙烯酸类乳液，其特征在于，所述丙烯酸类乳液的制备原料按照重量份数包括如下组分：
所述中间体为权利要求1或2所述的环氧石墨烯中间体，或，所述中间体由权利要求3或4所述的制备方法制备得到。6.根据权利要求5所述的丙烯酸类乳液，其特征在于，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的组合；优选地，所述甲基丙烯酸甲酯的重量份数为100
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120份；优选地，所述丙烯酸丁酯的重量份数为50
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6...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：亚士生态工业滁州有限公司，
类型：发明
国别省市：