[发明专利]一种石墨烯防污涂料及其制备方法

说明书

一种石墨烯防污涂料，其特征在于：包含丙烯酸锌树脂重量份30‑40、乙酸乙酯75‑85重量份、松香3‑5重量份、吡啶硫酮锌重量份14‑18、PVA超细粉重量份0.2‑0.4、平均径向尺寸高于5um的氧化石墨烯微片重量份5‑10、填料20‑30重量份。还提供一种石墨烯防污涂料的制备方法，包括以下步骤：石墨烯微片的制备步骤、前体分散液的制备步骤、石墨烯防污涂料的制备步骤。

技术领域

本发明涉及石墨烯防污涂料领域，具体为一种石墨烯防污涂料及其制备方法。

背景技术

涂料技术已经经过的百余年发展，从最早的以有机溶剂为主的涂料，到现在以节能环保涂料为主，有机溶剂在早期涂料制备中发挥了巨大作用，但是由于污染环境，废料有毒，排放不达标，有机涂料已经式微，现在兴起的是以水性为主的无机涂料，通过添加颗粒状或片层材料的填料，无需具有腐蚀性或者污染性，就能够对材料表面其防污防护作用，这是先进的发展趋势。

在靠海地方，丙烯酸锌类树脂由于其防污能力，抗盐能力强，是优选的涂料种类，但丙烯酸锌材料也有其优点和缺点。丙烯酸锌树脂涂料中，其抗污能力多数是由含铜和芳香类的填料起作用，但是这些物质带来的问题是总有有害物质释放，对环境非常不友好。二是如果不用这些填料，不仅抗污能力下降，涂料的耐久度下降很严重，这样丙烯酸锌材料本身的抗微生物能力和抗盐水环境能力无法得到体现。

现有技术中，一般都认为丙烯酸锌为主的抗盐的海边用涂料都要加铜系的或者芳香类的填料，以解决耐久度和抗污问题，但是使用这些有毒填料的负面效果在近年来无法使人接受，开发新的填料，改变丙烯酸类树脂的情况势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯防污涂料，以解决现有的技术的丙烯酸锌类涂料有毒，抗污能力依赖有毒填料的问题。本发明通过方法的大幅改进，经试验，实际地进一步提高防污性能，而且材料性能的均一性也有了很大提高。涂料的均匀度符合要求，抗盐雾能力有提升，且几乎没有有毒成分。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯防污涂料，其特征在于：包含丙烯酸锌树脂重量份30-40、乙酸乙酯75-85重量份、松香3-5重量份、吡啶硫酮锌重量份14-18、PVA超细粉重量份0.2-0.4、平均径向尺寸高于5um的氧化石墨烯微片重量份5-10、填料20-30重量份。

进一步地，所述丙烯酸锌树脂是ZnP-1、ZnP-2、ZnP-3、ZnP-4、ZnP-5、ZnP-6其中之一，该石墨烯防污涂料用普通涂料刷涂刷的单层膜厚在10-40um之间；所述填料中不含铜元素，且芳香类物质在填料中含量低于重量的5％。

一种石墨烯防污涂料的制备方法，其制得如前所述的一种石墨烯防污涂料，其特征在于，包括以下步骤：1)石墨烯微片的制备步骤：以预制的大量膨胀石墨片层为原料，在无水乙醇中经1h以上的超声剥离生成石墨烯微片分散液；经过低频超声，取出上层分散液，未剥离的石墨留在容器中；扬弃过程：将上层分散液的溶剂无水乙醇补充至200ml以上，高强度超声震荡3-5min，静置5-10s，马上弃去上层一半的分散液，再补充无水乙醇至200ml以上的容积；重复以上扬弃过程至少10-20次，直至用AFM或SEM确认石墨烯微片的平均径向尺寸高于5um；旋蒸掉绝大部分溶剂，在间断性地使用微弱的氮气吹扫下，常温干燥，得到大径向尺寸的氧化石墨烯微片。