一种氧化石墨烯改性有机硅涂料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种氧化石墨烯改性有机硅涂料及其制备方法与应用。所述有机硅涂料按照重量份包括以下成分：氧化石墨烯改性有机硅树脂5～6份、溶剂88

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯改性有机硅涂料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及材料制备
，具体涉及一种氧化石墨烯改性有机硅涂料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]石质文物在户外文物古迹中占比较大，很多石质文物历经了千年的自然环境的不断侵蚀。近年来工业污染带来的酸雨等因素更是加剧了这类文物的风化严重程度。对一些风化严重的文物，尽管已采取有效的加固和保护措施，但文物的不可再生性使得对文物保护材料的要求远远高于普通涂料，要在不改变文物原貌的基础上，长期起到保护和加固的作用。以故宫各大殿外汉白玉栏、龙门石窟和云冈石窟为代表的石质文物，在石质空隙的作用下，石质中的成分(花岗岩和页岩)易受岩石的盐涨、热涨、水汽膨胀等物理作用，也受矿物水解、氧化等化学作用，同时文物表面微生物的新陈代谢产生的酸、盐会对矿物造成侵蚀，导致文物粉化、脱落。
[0003]有机硅材料具有渗透性高、与石材相容性好且耐紫外线性能优良的优点而在石质文物保护中得到广泛的研究和应用。通过有机硅聚合物的渗入和粘结作用，实现对石质文物风化部分的加固和保护作用。但有机硅材料仍面临着对石材的附着力差、漆膜机械强度不足等缺点。
[0004]综上所述，现有材料对于石质文物的保护存在着附着力差、强度差的缺陷，亟待研发一种新的用于石质文物保护的涂料。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种氧化石墨烯改性有机硅涂料及其制备方法与应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术实施例提供一种氧化石墨烯改性有机硅涂料，所述有机硅涂料按照重量份包括以下成分：氧化石墨烯改性有机硅树脂5～6份、溶剂88
‑
92份、pH调节剂0.2～0.5份、表面活性剂1～2份、转移剂0.1～0.8份、流平剂1～2份、润湿剂1～2份、消泡剂1～2份、填充剂0.1～0.3份、偶联剂0.1～0.2份、固化剂0.1～0.2份。
[0008]本专利技术的一个实施例中，所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种的混合物。
[0009]本专利技术的一个实施例中，所述pH调节剂为三乙醇胺、一乙醇胺、氨水和氢氧化钠中的一种或几种的混合物。
[0010]本专利技术的一个实施例中，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚；
[0011]所述转移剂为巯基丙烯酸酯。
[0012]本专利技术的一个实施例中，所述流平剂为丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物中的一种或几种的混合物。
[0013]本专利技术的一个实施例中，所述润湿剂为有机硅类表面助剂；
[0014]所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种的混合物。
[0015]本专利技术的一个实施例中，所述填充剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛和纳米氧化锌的一种或者几种的混合物；
[0016]所述偶联剂为硅烷偶联剂γ
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氨丙基三乙氧基硅烷和/或γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；
[0017]所述固化剂为有机锡催化剂。
[0018]本专利技术还提供一种氧化石墨烯改性有机硅涂料的制备方法，其包括：
[0019]按照比例取氧化石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、pH调节剂、表面活性剂进行混合得的混合物；
[0020]向所述混合物中加入转移剂、流平剂、润湿剂、消泡剂、填充剂、硅烷偶联剂、固化剂，在15～25℃，均匀混合，得的所述氧化石墨烯改性有机硅涂料；
[0021]其中，所述氧化石墨烯改性有机硅树脂制备过程为：
[0022]30～60g氧化石墨烯超声分散在8～16L乙醇中，磁力搅拌0.5～1小时，形成均匀的石墨烯分散液，将所述石墨烯分散液加入到有机硅单体，加入盐酸，在25～30℃进行反应，反应2～3小时，获得反应物，所述反应物减压蒸馏后，加入氨水调节溶液pH值为中性，得到所述氧化石墨烯改性的有机硅树脂。
[0023]本专利技术的一个实施例中，所述氧化石墨烯改性有机硅树脂的运动粘度为3～4.5厘沲/30℃，25℃下的折光率为1.4500～1.4625，平均分子量为20000，玻璃化温度为120℃。
[0024]上述所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料在制备用于石质文物保护涂料中的应用，也属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术具有如下优点：
[0026]本专利技术的氧化石墨烯改性有机硅树脂涂料用作石质文物的保护涂料，该改性树脂通过采用原位聚合方法得到的氧化石墨烯改性有机硅树脂作为涂膜的连接树脂，具有较好的耐水性、耐候性、附着力和良好的高温漆膜机械强度。
[0027]本专利技术的涂料能有效阻挡紫外线辐射、雨水冲刷及空气污染物的腐蚀风化等对石材表面的损伤，同时不连续的薄膜防护层为基材中水、盐分的进出提供了通道，避免出现盐涨、热涨、水汽膨胀等现象。同时，对石材表面空隙的填充不但能阻断矿物成分的水解和氧化过程，也可以防止微生物的进一步侵蚀，达到保护文物和有效延长文物寿命的目的。
具体实施方式
[0028]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本实施例提供一种氧化石墨烯改性有机硅涂料，有机硅涂料按照重量份包括以下成分：氧化石墨烯改性有机硅树脂5～6份、溶剂88
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92份、pH调节剂0.2～0.5份、表面活性剂1～2份、转移剂0.1～0.8份、流平剂1～2份、润湿剂1～2份、消泡剂1～2份、填充剂0.1～0.3
份、偶联剂0.1～0.2份、固化剂0.1～0.2份。溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种的混合物。pH调节剂为三乙醇胺、一乙醇胺、氨水和氢氧化钠中的一种或几种的混合物。表面活性剂为非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚；转移剂为巯基丙烯酸酯。流平剂为丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物中的一种或几种的混合物。润湿剂为有机硅类表面助剂；消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种的混合物。填充剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛和纳米氧化锌的一种或者几种的混合物；偶联剂为硅烷偶联剂γ
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氨丙基三乙氧基硅烷和/或γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；固化剂为有机锡催化剂。
[0030]本专利技术实施例提供一种氧化石墨烯改性有机硅涂料的制备方法，其包括：按照比例取氧化石墨烯改性有机硅树脂、溶剂、pH调节剂、表面活性剂进行混合得的混合物；向混合物中加入转移剂、流平剂、润湿剂、消泡剂、填充剂、硅烷偶联剂、固化剂，在15～25℃，均匀混合，得的氧化石墨烯改性有机硅涂料；其中，氧化石墨烯改性有机硅树脂制备过程为：30～60g氧化石墨烯超声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述有机硅涂料按照重量份包括以下成分：氧化石墨烯改性有机硅树脂5～6份、溶剂88
‑
92份、pH调节剂0.2～0.5份、表面活性剂1～2份、转移剂0.1～0.8份、流平剂1～2份、润湿剂1～2份、消泡剂1～2份、填充剂0.1～0.3份、偶联剂0.1～0.2份、固化剂0.1～0.2份。2.如权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯中的一种或几种的混合物。3.如权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述pH调节剂为三乙醇胺、一乙醇胺、氨水和氢氧化钠中的一种或几种的混合物。4.如权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚；所述转移剂为巯基丙烯酸酯。5.如权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物中的一种或几种的混合物。6.如权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述润湿剂为有机硅类表面助剂；所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂、有机硅类消泡剂、硅油类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或几种的混合物。7.如权利要求1所述的氧化石墨烯改性有机硅涂料，其特征在于，所述填充剂为纳米碳酸钙、...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉金，訾凤兰，
申请(专利权)人：北京裕金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：