[发明专利]一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：按重量份计，其组成为：丙烯酸酯硬单体5.0～10.0份、丙烯酸酯软单体3.0～6.0份、苯乙烯3.0～6.0份、二羟甲基丙酸2.5～4.5份、有机硅10.0～15.0份、多异氰酸酯5.0～8.0份、特种石墨烯1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～2.5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2.5～5.0份、去离子水45.0～62.0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5:3。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：所述的中和剂为三乙胺、氨水中的一种或者组合。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：所述的的丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、2-丙基庚基丙烯酸酯的中一种或几种的组合。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：所述的的丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、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所述的一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：所述的有机硅为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者组合。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：所述的特种石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的特种石墨烯。

7.如权利要求1所述的一种石墨烯改性水性硅丙多功能乳液，其特征在于：所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。

8.如权利要求1所述的石墨烯改性水性硅丙多功能乳液的制备方法，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、特种石墨烯、升温至70～75℃，然后缓慢滴加多异氰酸酯，搅拌反应0.5～1.0h，加入配方量二月桂酸二丁基锡，升温至85～88℃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80℃，加入丙烯酸羟乙酯，继续反应1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；

2)、继续搅拌将反应物温度降至45℃以下，高速搅拌下缓慢滴加中和剂至pH值为8.0～9.0，继续搅拌反应10～20min，加入计算量5.0℃～10℃的去离子水，继续搅拌分散10～15min，即得所述丙烯酸酯软硬单体与聚氨酯树脂亲水预聚物，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0.5～1.0h，直到反应物出现蓝光，然后升温至82～84℃，然后同时滴加70%的过硫酸铵水溶液、苯乙烯与有机硅，控制滴加时间为3～4h；然后升温至88～90℃，滴加剩余10%过硫酸铵水溶液，保温反应1.5～2.0h，加去离子水至规定固含，降温，过滤，即得所述的石墨烯改性水性硅丙多功能乳液。