[发明专利]石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：按重量份计，其组成为：丙烯酸酯硬单体8.0～16.0份、丙烯酸酯软单体2.0～4.0份、氟烯单体2.5～5.0份、二羟甲基丙酸2.0～4.0份、聚四氢呋喃醚二醇3.5～6.0份、羟丙基封端聚二甲基硅氧烷2.0～4.0份、二次蒸馏水0.05～0.1份、多异氰酸酯8.0～12.0份、石墨烯1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.0～2.5份、无水甲醇0.5～1.0份、过硫酸铵0.1～0.2份、二月桂酸二丁基锡0.03～0.06份、中和剂1.5～4.5份、去离子水45.0～60.0份；

其中，优选丙烯酸硬单体与丙烯酸酯软单体的质量之比为4:1。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：所述的中和剂为三乙胺、氨水中的一种或两种组合。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：所述的的丙烯酸酯硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯中一种或两种的组合。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：所述的的丙烯酸酯软单体为甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的组合。

5.如权利要求1所述的一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：所述的氟烯单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯中的一种或几种的组合。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：所述的石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法或Brodie法制备。

7.如权利要求1所述的一种石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂，其特征在于：所述的多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种的组合。

8.如权利要求1所述的石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法，其制备工艺如下：

1)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方重量份加入二羟甲基丙酸、石墨烯、聚四氢呋喃醚二醇、羟丙基封端聚二甲基硅氧烷升温至76～80℃，然后缓慢滴加多异氰酸酯，搅拌反应0.5～1.0h，然后加入二次蒸馏水搅拌反应0.5～1.0h，加入配方量二月桂酸二丁基锡，升温至82～85℃反应2～2.5h，反应期间加入丙烯酸酯软硬单体调节粘度，降温至76～80℃，加入丙烯酸羟乙酯，继续反应1.5h，加入无水甲醇消耗剩余的NCO；

2)、继续搅拌将反应物温度降至40℃以下，高速搅拌下缓慢滴加中和剂中和，加入计算量5.0℃～10℃的去离子水，搅拌分散10～15min，即得所述亲水预聚物，待用；

3)、预先配制好5%过硫酸铵水溶液，在四口烧瓶中加入上述的30%亲水预聚物与20%过硫酸铵水溶液，升温至80～82℃，通入氮气保护，搅拌反应直到反应物出现蓝光，然后升温至84～86℃，然后同时滴加氟烯单体、70%的过硫酸铵水溶液与剩余70%的亲水预聚物，控制滴加时间为3.5～4.0h，然后升温至88～90℃，滴加剩余10%过硫酸铵水溶液，保温反应1.0～1.5h，加去离子水至规定固含，降温，过滤，即得所述的石墨烯、硅改性氟丙烯酸水性树脂。