【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物材料，具体涉及一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法、漆料。
技术介绍
1、聚天门冬氨酸酯聚脲是一种新型脂肪族、慢反应、高性能涂层材料，它是由异氰酸酯和聚天门冬氨酸酯反应得到的产物，被称为第三代聚脲。由于其具有反应速度可控，耐候性好，力学性能优良等特性，在金属表面防护、地坪铺设、桥梁隧道防腐等领域有广泛的应用前景。
2、对于有特殊要求的场合或应用领域，往往需要具有更强或更优异的耐腐蚀性能、耐盐雾性能、硬度等等，但聚天门冬氨酸酯聚脲材料自身的条件还是远达不到的。因此需要对材料进行改性处理，目前对聚天门冬氨酸酯聚脲改性的方法有树脂改性、微纳米粒子改性以及其它改性等。
3、树脂改性是一种通过嵌段、接枝等化学手段将树脂分子贯穿在聚天门冬氨酸酯聚脲分子中的一种方法，常常被用于对聚天门冬氨酸酯聚脲耐温性的提高、反应速度调控、改善物理机械性能等方面。
4、微纳米改性是一种通过聚脲官能团与微纳米表面活性中心结合来引入微纳米粒子的有效方法。微纳米材料拥有表面效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，因此将微纳米材料添加到聚天门冬氨酸酯聚脲中可以提高其强度、耐腐蚀性能等。
5、其它改性如氟改性、环氧大豆油改性，以赋予其更佳的疏水性能、耐温性、防腐蚀性能等。
6、而微纳米粒子改性是最方便、效果最明显的手段，但目前的微纳米粒子改性中，多数是直接将微纳米材料直接掺杂到聚天门冬氨酸酯聚脲材料中。
7、目前，石墨烯是一种二维碳原子晶体微纳米材料，结构稳定、性能优异，因此其
8、有鉴于此，提供一种新的石墨烯改性聚天门冬氨酸酯的方法，对于提高石墨烯的分散稳定性，改善聚天门冬氨酸酯聚脲材料性能以及其在涂料上的应用有重要的意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题和不足，本专利技术提供一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法、漆料。利用本专利技术所提供的制备方法，所得到的石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂中，石墨烯能够良好地分散于聚天门冬氨酸酯树脂中，因而能够充分发挥石墨烯本身的性能优势，有效增强了石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂制备的聚脲漆料涂层的耐腐蚀性能、耐盐雾性能以及强度等。
2、根据本专利技术的第一个方面，提供一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，包括如下步骤：s1.将三官能团端氨基扩链剂、马来酸酯、第一有机溶剂混合，在40～60℃下反应48～72h，得到第一混合液；三官能团端氨基扩链剂、马来酸酯的投料摩尔比为1:1.6～2；s2.向第一混合液混合液中加入氟代丙胺，在20～30℃下反应48～72h，得到第二混合液；3.将氧化石墨烯、第二有机溶剂混合，向氧化石墨烯分散液中入第二混合液，在50～120℃下回流反应8～16h，去除溶剂后，得到石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂。
3、本专利技术先利用三官能团端氨基扩链剂与马来酸酯在一定的反应温度和反应时间下反应得到聚天门冬氨酸酯树脂，三官能团端氨基扩链剂上有三个氨基，与马来酸酯反应有利于形成交联密度较高的聚天门冬氨酸酯树脂。同时控制三官能团端氨基扩链剂与马来酸酯的投料摩尔比在上述范围内，可以使得形成的聚天门冬氨酸酯树脂中还会有未反应的伯胺基团。
4、接着进一步将氟代丙胺引入步骤s1中得到的聚天门冬氨酸酯树脂体系中，充分混合后，再将由此得到的第二混合液一起与氧化石墨烯分散液反应。而氧化石墨烯表面含有丰富的羟基、羧基以及环氧基，因此进一步，未反应的伯胺基团在一定的反应温度、时间下，可以与氧化石墨烯表面这些活性基团进行反应，从而使得聚天门冬氨酸酯树脂以化学接枝的方式接枝在氧化石墨烯上。同时氟代丙胺中的氨基也能与氧化石墨烯表面这些活性基团进行反应，从而也接枝在氧化石墨烯上。因此聚天门冬氨酸酯树脂以及氟代丙胺可以在层状石墨烯之间穿插，特别是聚天门冬氨酸酯树脂具有一定的分子链长度、以及氟代丙胺中的氟原子刚性、疏水性较强，能够形成一定的位阻，共同有效提高了氧化石墨烯在聚天门冬氨酸酯树脂体系中的分散性，进而有利于充分发挥石墨烯本身优异的性能，提高聚天门冬氨酸酯树脂体系制备的聚脲材料的耐腐蚀性能、耐盐雾性能、疏水性能以及强度等。同时在本专利技术中所提供的制备方法中异氰酸酯可以与石墨烯改性聚天门冬氨酸酯和石墨烯上的羟基、羧基进行反应，形成较为紧密的交联网络结构的，能够进一步增强聚天门冬氨酸酯树脂体系硬度、耐腐蚀性能，提高其综合性能。
5、优选地，在s1中，三官能团端氨基扩链剂的结构式如下：
6、其中，x+y+z＝5～6，或者，x+y+z＝85。控制x+y+z的取值在上述范围，能够控制形成的聚天门冬氨酸酯树脂有一定的分子量，穿插在氧化石墨烯之间形成一定的空间位阻，使聚天门冬氨酸酯树脂能有效、牢固地接枝在石墨烯上，形成均匀、稳定的体系，最大程度优化聚天门冬氨酸酯树脂性能。
7、优选地，在所述s2中，氟代丙胺与第二混合液的质量比为1～1.4：5。
8、优选地，氟代丙胺包括3,3,3-三氟丙胺。
9、优选地，在s2中，3,3,3-三氟丙胺加入到第一混合液中反应时，搅拌速度为1500～2500r/min、温度为20～30℃。
10、优选地，氟代丙胺是利用氟代丙胺盐酸盐通过萃取得到，具体操作如下：对3,3,3-三氟丙胺盐酸盐进行分液萃取，萃取液为乙酸乙酯和2～5mol/l的naoh水溶液，萃取后，取上层乙酸乙酯溶液，在60～80℃下旋转蒸发，得到油状物质，即为氟代丙胺。
11、优选地，在s3中，氧化石墨烯、第二混合液的投料质量比为1～2:250～450。控制氧化石墨烯与第二混合液的质量比在上述范围内，氧化石墨烯与聚天门冬氨酸酯树脂、硅烷偶联剂有合适的配比，有利于混合体系的长期稳定性，并能有利于兼顾聚天门冬氨酸酯树脂体系中的各项性能。
12、优选地，将氧化石墨烯、第二混合液混合后，在40～60℃下进行超声分散，分散时间为6～8h。
13、优选地，在s1中，马来酸酯包括马来酸二乙酯、马来酸二丁酯中的至少一种。
14、优选地，在s1中，马来酸酯为马来酸二丁酯。马来酸二丁酯沸点更高，安全性更高，使用其更有利于反应的稳定、安全。
15、优选地，在s1中，第一有机溶剂包括丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的至少一种。
16、优选地，在s3中，第二有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酯中的至少一种。
17、根据本专利技术的第二个方面，提供一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂，由上述石墨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，在所述S1中，所述三官能团端氨基扩链剂的结构式如下：
3.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：在所述S2中，所述氟代丙胺与所述第二混合液的质量比为1～1.4：5。
4.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：所述氟代丙胺包括3,3,3-三氟丙胺。
5.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：在所述S3中，所述氧化石墨烯、所述第二混合液的投料质量比为1～2:250～450。
6.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：在所述S1中，所述马来酸酯包括马来酸二乙酯、马来酸二丁酯中的至少一种。
7.如权利要求6所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：在所述S1中，所述马来酸酯为马来酸二丁酯。
8.一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂，
9.一种漆料，其特征在于：包括如权利要求7所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂、异氰酸酯。
10.一种复合涂层，其特征在于：包括面漆和底漆，所述面漆为如权利要求9所述漆料。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，在所述s1中，所述三官能团端氨基扩链剂的结构式如下：
3.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：在所述s2中，所述氟代丙胺与所述第二混合液的质量比为1～1.4：5。
4.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：所述氟代丙胺包括3,3,3-三氟丙胺。
5.如权利要求1所述石墨烯改性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于：在所述s3中，所述氧化石墨烯、所述第二混合液的投料质量比为1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，梁平，曾珊，苏恩，车琳娜，余薪薪，
申请(专利权)人：深圳飞扬骏研新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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