一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，所述石墨烯浸漆包括包括以下重量份的原料：水性树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于石墨烯浸漆
，具体涉及一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆。

技术介绍

[0002]目前，随着国家对环境保护越来越重视，传统油性涂料已经不能满足相关法律法规，处于被淘汰的边缘，而水性涂料又由于制备技术不完善而导致漆膜附着力差，硬度不够等诸多问题。石墨烯具有比表面积大、导电性好、化学稳定性强、力学性能和导热性能优异等优点，石墨烯成为新一代涂料的焦点。带有大量含氧基团的功能化石墨烯，它与树脂、高分子材料的结合力强，及其适合作补强材料或功能化材料，但是现阶段的石墨烯浸漆相容性弱，实用性差。

技术实现思路

[0003]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，所述石墨烯浸漆包括包括以下重量份的原料：水性树脂50
‑
60份、石墨烯水性浆料15
‑
30份、去离子水5
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30份，无机填料10
‑
15份、助剂1
‑
5份、无机纳米填料1
‑
5份以及改性复合填料1
‑
10份。
[0004]作为本专利技术的一种改进，所述的水性石墨烯浆料包括石墨烯粉体1
‑
10份，去离子水90
‑
99份；其中石墨烯粉体层数为3
‑
5层，横向尺寸小于1微米。
[0005]作为本专利技术的一种改进，所述的水性树脂为水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂中的一种或几种组合。
[0006]作为本专利技术的一种改进，所述的无机填料为氮化硼、氧化铝、硅微粉、滑石粉和硫酸钡中的一种或几种组合，其粒度均为5
‑
10微米。
[0007]根据权利要求1所述的一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述的助剂包括润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和防沉剂。
[0008]作为本专利技术的一种改进，所述无机纳米填料为无机纳米SiO2粒子及纳米二氧化锆中的一种，有效提高漆体的耐磨性能。
[0009]作为本专利技术的一种改进，所述改性复合填料包括活性碳纤维1
‑
10份和杀菌剂1
‑
5份，其余为纯水，提高了漆体的抗污染能力。
[0010]作为本专利技术的一种改进，所述活性碳纤维的目数为100~300目。
[0011]作为本专利技术的一种改进，一种如权利要求1
‑
8任意一项所述的环保型高硬度水性石墨烯浸漆的制备方法，具体步骤如下：将水性树脂和水按一定比例加入搅拌机中，调整转速至800
‑
1000 r/min，待搅拌成乳液状后，向其中加入水性石墨烯浆料，调整转速1000
‑
1200 r/min，搅拌20 min，再向其中加入无机填料、无机纳米填料以及改性复合填料，保持转速边搅拌边依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、防沉剂，30 min后，待浆料分散均匀，补加适量的水，使浆料最终黏度达到20
‑
30 s，即得成品。
[0012]作为本专利技术的一种改进，将分散有石墨粉的碱溶液与可溶性盐混合反应得到含有
助磨剂的混合溶液，助磨剂在混合溶液中为过饱和状态，以使助磨剂部分析出并分散于混合溶液中；对分散有石墨粉和由助磨剂析出的固体颗粒的混合溶液进行搅拌，得到石墨烯分散液；对石墨烯分散液进行水洗得到石墨烯水性浆料。
[0013]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过水性石墨烯浆料与水性树脂以及无机填料的复合，大幅提高了水性浸漆的附着力和漆膜硬度， 同时，石墨烯的加入赋予了水性浸漆散热和防腐的性能；另外，水性石墨烯浆料的使用，可有效地防止石墨烯在与水性树脂进行复合时出现的团聚现象，增强了与水性树脂以及无机填料的相容性，大大提高了涂料的实用性。
附图说明
[0014]图1为本实施例中石墨烯浸漆制备流程图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0016]实施例：如图1所示，一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，所述石墨烯浸漆包括包括以下重量份的原料：水性树脂50份、石墨烯水性浆料15份、去离子水20份，无机填料5份、助剂5份、无机纳米填料2份以及改性复合填料3份。所述的水性石墨烯浆料包括石墨烯粉体1
‑
10份，去离子水90
‑
99份；其中石墨烯粉体层数为3
‑
5层，横向尺寸小于1微米。所述的水性树脂为水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂中的一种或几种组合。所述的无机填料为氮化硼、氧化铝、硅微粉、滑石粉和硫酸钡中的一种或几种组合，其粒度均为5
‑
10微米。所述的助剂包括润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和防沉剂。所述无机纳米填料为无机纳米SiO2粒子及纳米二氧化锆中的一种，有效提高漆体的耐磨性能。所述改性复合填料包括活性碳纤维1
‑
10份和杀菌剂1
‑
5份，其余为纯水，提高了漆体的抗污染能力。所述活性碳纤维的目数为100~300目。一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆的制备方法，具体步骤如下：将水性树脂和水按一定比例加入搅拌机中，调整转速至800
‑
1000 r/min，待搅拌成乳液状后，向其中加入水性石墨烯浆料，调整转速1000
‑
1200 r/min，搅拌20 min，再向其中加入无机填料、无机纳米填料以及改性复合填料，保持转速边搅拌边依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、防沉剂，30 min后，待浆料分散均匀，补加适量的水，使浆料最终黏度达到20
‑
30 s，即得成品。将分散有石墨粉的碱溶液与可溶性盐混合反应得到含有助磨剂的混合溶液，助磨剂在混合溶液中为过饱和状态，以使助磨剂部分析出并分散于混合溶液中；对分散有石墨粉和由助磨剂析出的固体颗粒的混合溶液进行搅拌，得到石墨烯分散液；对石墨烯分散液进行水洗得到石墨烯水性浆料。
[0017]实施结果1：水性丙烯酸树脂55份；石墨烯水性浆料15份；去离子15份水；无机填料（氮化硼、氧化铝、硅微粉、滑石粉和硫酸钡）各1份；助剂（分散剂、消泡剂、流平剂）各1份；无机纳米填料（无机纳米SiO2粒子及纳米二氧化锆）各1份；改性复合填料5份；测得浆料最终黏度：24s。
[0018]实施结果2：水性丙烯酸树脂50份；石墨烯水性浆料15份；去离子20份水；无机填料（氮化硼、氧化铝、硅微粉、滑石粉和硫酸钡）各1份；助剂（润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂）各1份；无机纳米填料（无机纳米SiO2粒子及纳米二氧化锆）各1份；改性复合填料3
份；测得浆料最终黏度：21s。
[0019]实验结果3：水性丙烯酸树脂60份；石墨烯水性浆料10份；去离子15份水；无机填料（氮化硼、氧化铝、硅微粉）各1份；助剂（润湿剂、分散剂、消泡剂、流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述石墨烯浸漆包括包括以下重量份的原料：水性树脂50
‑
60份、石墨烯水性浆料15
‑
30份、去离子水5
‑
30份，无机填料10
‑
15份、助剂1
‑
5份、无机纳米填料1
‑
5份以及改性复合填料1
‑
10份。2.根据权利要求1所述的一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述的水性石墨烯浆料包括石墨烯粉体1
‑
10份，去离子水90
‑
99份；其中石墨烯粉体层数为3
‑
5层，横向尺寸小于1微米。3.根据权利要求1所述的一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述的水性树脂为水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性氨基树脂中的一种或几种组合。4.根据权利要求1所述的一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述的无机填料为氮化硼、氧化铝、硅微粉、滑石粉和硫酸钡中的一种或几种组合，其粒度均为5
‑
10微米。5.根据权利要求1所述的一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述的助剂包括润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂和防沉剂。6.根据权利要求1所述的一种环保型高硬度水性石墨烯浸漆，其特征在于，所述无机纳米填料为无机纳米S...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷敏，范萍，曲长英，陶静如，钱之然，
申请(专利权)人：江苏敏烯超导新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：