[发明专利]一种石墨烯长效防腐底漆及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：由如下重量份数的原料组成：

水性环氧树脂20-40份、改性石墨烯10-20份、消泡剂0.5-1份、流平剂0.3-0.8份、水性催干剂0.5-1份、润湿剂1-3份、固化剂5-10份、去离子水余量；

所述的改性石墨烯通过如下方法制备：

(1)以对羟基苯乙酮和三氟丙酮为原料，摩尔比为1:(1-2)，氯仿做溶剂，Na H作为催化剂，温度控制50-60℃反应24-36h，反应结束后，过滤处理，滤渣用去离子水溶解后调节pH＝6-7，用乙酸乙酯萃取，然后旋蒸乙酸乙酯后，乙醇重结晶得产物1，反应方程式如下：

(2)将步骤(1)中得到的含氟单羟基β-二酮类化合物和烷基丙烯酰氯为原料，摩尔比为1：(1.1-1.6)，以氯仿为溶剂，三乙胺为催化剂，冰水浴中反应24-48h得产物2；将产物2用二氯乙烷溶解，在引发剂过氧化二苯甲酰作用下，氮气保护，80℃热聚合反应24h，旋蒸得到产物3，反应方程式如下：

其中R为CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃；

(3)将质量分数均为10％的锌盐DMF溶液和含有1,10-邻菲罗啉-2-甲醛的DMSO溶液，采用双滴加法滴入溶有产物3的DMF溶液中，40-50min内滴完，温度控制在40-60℃，配合反应24-48h，用乙醇作为沉淀剂沉淀，过滤沉淀并用蒸馏水与无水乙醇洗涤3-5次，恒温真空干燥得到β-二酮锌大分子配合物，其结构式如下：

(4)将石墨烯置于体积比3:1的浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中，机械搅拌下处理24-48h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再用高锰酸钾溶液氧化处理12h，然后用大量的去离子水清洗至中性、80℃下真空干燥24-36h；取干燥后的氧化石墨烯加入适量的DMF，超声1-2h，然后加入与氧化石墨烯质量比为(5-1)：1的β-二酮锌大分子配合物，搅拌溶解后加入氧化石墨烯质量的3-5％的无水HCl，在温度为40-60℃下反应18-24h，反应结束后，离心去除反应液，用乙醇洗涤3-5次后离心，将离心后的产物在60℃下真空干燥24-36h，即得改性石墨烯，反应方程式如下：

2.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述水性环氧树脂是通过自由基接枝聚合法制备自乳化核壳乳液的方法，将环氧酯树脂与丙烯酸酯类混合单体按质量比1:(1-3)进行自由基共聚形成的，以丙烯酸酯为侧链、环氧酯为主链的共聚产物，酸值为20-40mg KOH/g。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述的锌盐为硝酸锌、硫酸锌、氯化锌中的一种。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述的消泡剂为氟改性硅氧烷消泡剂。

5.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述的流平剂为氟改性丙烯酸聚合物。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述的水性催干剂为钴有机酸皂、钙有机酸皂、锌有机酸皂、铈有机酸皂中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述的润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物。

8.如权利要求1所述的一种石墨烯长效防腐底漆，其特征在于：所述的固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙醇胺中的一种。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的石墨烯长效防腐底漆的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

(1)在搅拌釜中加入配方量的去离子水、消泡剂、改性石墨烯、润湿剂，混合搅拌；

(2)在搅拌情况下，缓慢加入配方量的水性环氧树脂，用砂磨机进行研磨，研磨至细度≤40um；

(3)将流平剂、水性催干剂、固化剂加入上步得到的混合物中搅拌，调节混合物的pH值为8-9，T-4杯粘度为60-80s；

(4)用250目的滤网过滤，包装，即得石墨烯长效防腐底漆。