[发明专利]一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂及制备方法

权利要求书

1.一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂，其特征在于，所述石墨烯耐老化添加剂以大片径石墨烯作为基底骨架材料，上面均匀覆盖有氯氧化铋纳米颗粒，所述氯氧化铋晶粒平铺于所述大片径石墨烯表面，其中氯氧化铋中的铋氧层与石墨烯表面的大π键形成亲电子结合的牢固化学配位键。

2.如权利要求1所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂，其特征在于，所述大片径石墨烯为单层或少层石墨烯，直径为10-100 μm，片层厚度为0.4-1.6 nm，所述氯氧化铋纳米颗粒的粒径为20-100 nm，所述氯氧化铋纳米颗粒包覆层的厚度为80-250nm。

3.权利要求1-2任一权项所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，具体制备方法为：

（1）称取8-13质量份天然鳞片状石墨，8-10质量份NaBiO₃・2H₂O，14-19质量份无水乙醇，30-45质量份的1%-2.5%浓度的盐酸溶液和0.1-2质量份碘化钾；

（2）将所述天然鳞片状石墨进行机械剥离分散得到大片径石墨烯，然后将所述NaBiO₃・2H₂O混合分散于无水乙醇中，超声处理1-3h，形成NaBiO₃・2H₂O的无水乙醇溶液；

（3）将所述大片径石墨烯加入所述NaBiO₃・2H₂O的无水乙醇溶液中，得到NaBiO₃・2H₂O-石墨烯的无水乙醇悬浮液；

（4）称取所述碘化钾溶于稀盐酸溶液中，并将该溶液逐滴加入所述NaBiO₃・2H₂O-石墨烯的无水乙醇悬浮液中，继续反应1-5h后静置，过滤分离，得到沉淀物；

（5）将所述沉淀物用无水乙醇和去离子水洗涤，洗涤后干燥并研磨，最终在大片径石墨烯表面生成包覆的氯氧化铋，得到建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂。

4.根据权利要求3所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述机械剥离工艺为：

将所述鳞片石墨粉均匀分散在表面张力为30-45mN/m的有机溶剂中形成石墨悬浮液；

将混合好的石墨悬浮液和表面包裹有软质的聚合物的磨球装入球磨机的球磨罐中进行球磨，球磨机转速控制在＜350rpm，以减少磨球在法线方向上的撞击比率，增强剪切力，球磨时间10小时以上；

待石墨悬浮液静置，取出上层清液。

5.根据权利要求4所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括四氢呋喃、四甲基脲、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、吡咯、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶中的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求4所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，所述磨球为氧化锆磨球、钢球、玛瑙磨球、氧化铝磨球或氮化硅磨球中的一种。

7.根据权利要求4所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，所述用于包裹磨球的聚合物为聚氨酯材料、聚四氟乙烯材料、EVA材料、橡胶材料、尼龙材料、硅胶材料中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求3所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述大片径石墨烯的质量浓度为2-7%。

9.根据权利要求3所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述稀盐酸的浓度为0.8-1.9mol/L。

10.根据权利要求3所述的一种建筑无机涂料用石墨烯耐老化添加剂的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述干燥温度为70-90℃下通风干燥。