[发明专利]石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料及其制备方法和应用

权利要求书

1.石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将天然石墨进行氧化插层剥离得到氧化石墨烯，将所得氧化石墨烯分散制备成氧化石墨烯的浓度为3～10mg/mL的氧化石墨烯分散液；

（2）向氧化石墨烯分散液中加入还原剂，混匀后在50～80℃还原5～20h，得到氧化石墨烯水凝胶；

（3）将所得水凝胶用水或乙醇-水溶液浸泡洗涤，然后进行超临界干燥，得到石墨烯气凝胶；

（4）将所得石墨烯气凝胶进行梯度热处理，处理条件：在200～250℃热处理1～2h，然后在250-300℃热处理1-2h，然后在300-350℃处理1-2h，最后粉碎、筛分得到石墨烯气凝胶粉末；

（5）将聚氨酯乳液50-80份、石墨烯气凝胶粉末20-40份，沉淀硫酸钡10-15份，聚二甲基硅氧烷2-6份，甲苯二异氰酸酯5-10份，滑石粉10-15，轻质碳酸钙10-15份，增稠剂4-8份混合均匀，得到石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料。

2.根据权利要求1所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述还原剂为抗坏血酸、乙二胺、硼氢化钠或者水合肼。

3.根据权利要求1所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）氧化石墨烯的制备是通过化学氧化将石墨氧化插层制备出氧化石墨，包括hummer法、Staudenmaier法。

4.根据权利要求1所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）氧化石墨烯与还原剂的质量比为1:(1～10)。

5.根据权利要求1所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，用乙醇-水溶液浸泡洗涤时间为2～7d。

6.根据权利要求1所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中超临界干燥为超临界二氧化碳干燥，操作压力为9~12MPa，温度为50~60℃，CO₂流率为0.5~0.7 L/h，干燥时间为4~6h。

7.根据权利要求1所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的制备方法，其特征在于，进一步地，步骤（4）所得气凝胶粉末为纳米级。

8.权利要求1~7中任一权利要求所述方法制备的石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料。

9.权利要求8所述石墨烯气凝胶/聚氨酯复合防腐防水涂料的应用，其特征在于将系列石墨烯气凝胶含量梯度变化的涂料，涂覆成多层石墨烯含量梯度变化的复合涂层；

所述涂层中，石墨烯气凝胶的质量百分含量依次为a%、2a%、3a%、na%，n≥3的正整数。