[发明专利]一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法

说明书

本发明属于化工水性涂料技术领域，尤其为一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法，具有3C消费电子产品涂料所必备的高硬度，耐摩擦，耐指纹及化学等特性，同时本发明提供的石墨烯改性水性3C消费电子产品外壳烤漆还具有良好的电磁屏蔽作用：本发明采用了单层率大于99％的单层氧化石墨烯，通过高温还原得到石墨烯改性水性3C消费电子产品外壳烤漆，石墨烯具有出色的电导率，对电磁辐射有良好的反射损耗，另一方面，铁氧体粉是一种磁性材料，具有很高的磁导率在，是当前常用的吸波材料，实现电磁辐射磁介损耗，石墨烯和铁氧体粉协同提供了良好的电磁屏蔽效用，石墨烯的引入提高了涂料的散热性，进一步确保3C消费电子产品的使用安全。

技术领域

本发明属于化工水性涂料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法。

背景技术

计算机、通信和消费类电子产品三者称为“3C产品”，过去的十年，全球消费电子市场高速发展，移动互联网技术的发展普及一方面促进了3C消费电子产品的使用，另一方面使消费者对于便携消费电子产品的需求不断扩张，并逐渐迈向多元化和定制化，外观成为消费者对3C消费电子产品的主要关注点，相应的保护外壳的市场而这与其所使用的涂料关系密切，3C消费电子产品有较高的外观需求，这要求漆膜高度平整、均匀以及色彩稳定，另一方面，3C消费电子产品属于随身携带物品，常触摸、多种环境使用的特点要求漆膜具有高耐磨、优异的耐化学品及耐高低温性能，除此以外，3C消费电子产品用涂料还需要具有散热及防电磁辐射等特殊需求；

近年来，国家对环保加大整治力度，相继出台了《环境保护法》、《涂料消费税》等各项环保法规，各地也纷纷开征VOCs排污费，涂料企业想要发展就必须顺应环保趋势，开发水性环保涂料；

石墨烯是一种只有单层碳原子通过sp2杂化轨道形成六元环蜂窝网状结构的二维平面材料，它自身具有很多独特的性质，是一种在价带和导带之间具有微小重叠的零价带半金属材料，石墨烯独特的结构特性赋予其极优异的电学，力学和热力学性能，作为一种新型的二维纳米碳材料，成为各领域的研究热点；

相比石墨烯，氧化石墨烯在水中的分散性更好，这是因为氧化石墨烯在石墨烯边沿及表面枝接了很多的羧基，羟基，环氧基等含氧基团，这些含氧官能团使氧化石墨烯具有两亲性。为了改善石墨烯在水性涂料中的分散性，在涂料中我们使用氧化石墨烯，在后成膜烘烤过程中通过高温还原得到均匀分散的石墨烯；

公开号为CN201610164463.0“一种用于3C电子产品的复合涂料及其制备方法”中提供了一种3C电子产品用防辐射涂料，将钛酸钡和钛酸锶混合处理后在表面镀镍粉作为复合防辐射剂用于防辐射涂料，但是钛酸钡和钛酸锶均有一定的毒性，且生产过程中大量的镍粉也对生产工作人员有一定的危害。

为此设计一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料及其制备方法，不仅具有良好的外观及优异的抗划伤、耐指纹、耐化学品性能，同时有良好的散热性与抗电磁辐射性，既保护3C消费电子产品的性能提高使用安全又保护人体安全。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料，该水性塑胶涂料按重量份数为计：包括氧化石墨烯1重量份一10重量份、水性丙烯酸树脂30重量份一60重量份、水性氨基树脂5重量份一15重量份、铁氧体粉5重量份一15重量份、去离子水10重量份一40重量份、助溶剂5重量份一20重量份和助剂1重量份一10重量份。

作为本发明一种氧化石墨烯增强水性塑胶涂料优选的技术方案：所述水性丙烯酸树脂制备单体中含羟基、环氧基或羧基的单体占单体总摩尔量的1％一6％；更进一步而言，含羟基、环氧基或羧基的单体占单体总摩尔量的3％一5％。