[发明专利]一种石墨烯水性超耐磨地坪漆及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯水性超耐磨地坪漆及其制备方法，所述地坪漆包括以下重量配比的成分：聚氨酯树脂60～75份、改性石墨烯8～11份、羟乙基纤维素7～11份、丙烯酸二甲氨基乙酯15～20份、纳米氧化锌5～9份、纳米二氧化硅9～17份、固化剂15～26份、分散剂0.5～1.5份、流平剂0.9～1.8份、消泡剂0.4～0.8份、活性稀释剂3～5份、颜填料30～60份、水15～30份。本发明提供的石墨烯水性超耐磨地坪漆，增强了涂料漆膜的耐磨性能和机械性能，其制备工艺简单，制得的产品符合环境友好的要求，安全环保，适用范围广。

技术领域

本发明涉及地坪漆技术领域，特别涉及一种石墨烯水性超耐磨地坪漆及其制备方法。

背景技术

石墨烯是紧密堆积成二维六方蜂窝状晶格结构的单层碳原子，各碳原子之间以sp²杂化方式相连。微观上，单层石墨烯薄膜并非二维的扁平结构，而是具有“纳米尺度上”稳定的微波状的单层结构，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体；宏观上，石墨烯可以翘曲成零维的富勒烯，卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨。石墨烯独特的二维周期蜂窝状点阵结构中稳定的碳六元环的存在，赋予了其优异的性能：单层石墨烯的厚度仅为0.35nm，是目前已知最轻最薄的材料；它在室温下的电子迁移率为2×10⁵cm²·V^-1·s^-1，是光速的1/300，理论比表面积能够达到2630m²·g^-1，全波段光吸收只有2.3％，热导率高达5000W·m^-1·K^-1，杨氏模量超过1100GPa，抗拉强度超过130GPa，且韧性非常好，当施加外部机械力时，碳原子会通过弯曲变形来适应外力，而不必使碳原子重新排列，这样就保持了结构的稳定。因此，石墨烯是一种应用潜力非常广泛的碳材料，在新型反应分离、新材料、节能环保等众多产业中都有巨大的应用前景。

地坪漆一般用于工厂车间、实验室等环境的地面施工，具有美观、耐磨、防水、防腐等优点。依照组成地坪漆的各组分的作用的不同，一般可以分为主要成膜物质，如聚氨酯树脂、环氧树脂；次要成膜物质，如颜料、填料等；和辅助成膜物质，包括增塑剂、消泡剂、润湿剂、固化剂等。地坪漆依据其涂料特性的不同主要可分为防腐蚀地坪漆、防静电地坪漆、可载重地坪漆、防滑地坪漆、耐磨地坪漆等多种类别，其中，耐磨性地坪漆具有较好的承载力和耐磨性，适用于有载重车辆或拖拽工序的工厂车间和仓库。

目前地坪漆还可分为溶剂型地坪漆和水性地坪漆，溶剂型地坪漆在施工时对基材湿度和环境湿度要求较高，在涂料中含有大量的VOC，使用过程中会向外会发大量的有毒物质，对环境和人体造成损害，同时其防燃防爆性能较差，存在一定的安全隐患；水性地坪漆在施工时对基材和环境湿度没有太大要求，且其防燃防爆性能佳，在生产运输贮存施工等环境更加安全，且由于其不添加有机溶剂，对环境和人体十分友好。但是相比溶剂型地坪漆，水性地坪漆具有漆膜致密性低，施工性差等缺点。

针对超耐磨地坪漆领域，由于对漆膜的硬度、柔韧性、抗冲击力、承载力等都有较高的要求，而水性涂料的缺点使其并不适用于超耐磨地坪漆领域，因此目前超耐磨地坪漆基本为溶剂型涂料，对环境和人体十分不友好，为了提高水性地坪漆的各项性能，现有技术中有通过在水性地坪漆中添加石墨烯材料以增强其机械性能的方案，但石墨烯由于其较大的比表面积，其在涂料中容易发生团聚现象，对补强效率产生影响，同时简单地在涂料中添加石墨烯材料，其提升耐磨性地坪漆涂膜硬度、抗冲击力的效果并不十分明显，在实际应用中对耐磨性地坪漆的性能整体提升较小。

发明内容

为解决上述提到的现有技术中存在的水性耐磨地坪漆添加石墨烯材料补强效率低、效果不明显的问题，本发明提供一种石墨烯水性超耐磨地坪漆及其制备方法，本发明提供的石墨烯水性超耐磨地坪漆通过在涂料中添加经过改性的石墨烯材料，并解决石墨烯在涂料中易团聚的问题，使地坪漆的耐磨性得到了极大的提高。

本发明采用如下技术方案：