[发明专利]封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂的制备方法。目前有关于封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂的研究鲜见报道。本发明涉及的方法由以下步骤实现：首先采用十八烷胺对氧化石墨烯进行疏水化改性，制得疏水化改性氧化石墨烯；然后以苯乙烯和丙烯酸丁酯为主单体，以疏水化改性氧化石墨烯为功能组分，通过细乳液聚合法制备封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂；最后将纳米复合涂饰剂应用于皮革涂饰中，提高涂饰后革样的耐水性能。

技术领域

本发明属于耐水皮革涂层的制备方法技术领域，具体涉及一种封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂及其制备方法。

背景技术

石墨烯拥有极高的力学强度、极大的比表面积、优异的导电导热性能，将其作为无机纳米填料添加到聚合物基体中，可提高聚合物的力学性能、导电导热性能、防腐蚀性能等。石墨烯在聚合物基体中的分散性是影响复合材料结构与性能的关键因素。但是，制备聚合物/石墨烯纳米复合材料最常用的方法是溶液共混法和熔融共混法。采用这两种方法制备复合材料的过程中，由于石墨烯纳米片间存在较强的范德华力及π-π相互作用，使得石墨烯纳米片极易在聚合物基体中团聚，难以赋予复合材料优异的性能。因此，如何选择一种合适的制备方法，使得石墨烯纳米片在聚合物基体中均匀有效分散，对于复合材料应用性能的提升至关重要。

聚丙烯酸酯类皮革涂饰剂具有成膜性好、成膜柔韧富有弹性，涂层耐光、耐老化、原料来源广泛、成本低廉等优点，是目前广泛使用的一类皮革涂饰材料。但是，传统聚丙烯酸酯涂饰剂也存在着涂层耐水性差的缺陷，这在一定程度上影响着革制品的使用性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备疏水化改性的氧化石墨烯；

步骤二：制备封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯预乳液；

步骤三：通过细乳液聚合法制备封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂。

具体步骤为：

以下均按质量份数，

步骤一：制备疏水化改性的氧化石墨烯

（1）将1.0-2.0份的十八烷胺溶解在300-600份的无水乙醇中制得溶液A，1.0-2.0份的氧化石墨烯溶解在300-600份的去离子水中制得溶液B；

（2）将溶液A和溶液B加入到三口烧瓶中，搅拌，于常温下反应24h，对产物进行抽滤，真空干燥，制得疏水化改性的氧化石墨烯；

步骤二：制备封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯预乳液

（1）将0.4-0.5份的十二烷基硫酸钠和0.5-0.6份的正丁醇加入到64-65份的去离子水中，搅拌使其完全溶解，制得表面活性剂的水溶液；

（2）将0.045-0.047份所述步骤一得到的疏水化改性氧化石墨烯加入到20-22份的苯乙烯和24-26份的丙烯酸丁酯中，制得复合油相，再对复合油相进行超声处理；

（3）将步骤二（2）制得的复合油相加入到步骤二（1）制得的表面活性剂水溶液中，机械剪切0.5h，再经过超声处理制得均一稳定的预乳液；所述机械剪切的速度为3000r/min；

步骤三：通过细乳液聚合法制备封装型改性氧化石墨烯/聚丙烯酸酯纳米复合涂饰剂