[发明专利]一种石墨烯改性的防紫外耐腐蚀复合水性聚氨酯涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性的防紫外耐腐蚀复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，所述复合水性聚氨酯涂料通过以下步骤制备得到：

（1）氮化碳量子点水溶液的制备：

（1.1）将2~6g氮化碳纳米片加入到80~240 mL由浓度为18 mol/L的浓硫酸和浓度为16mol/L的浓硝酸按体积比为1:1~2:1组成的混合溶液中，在60~80℃水浴下，搅拌2~8 h，冷却至室温后，再超声处理12~24 h，得到氮化碳量子点混合溶液；

（1.2）在搅拌的状态下，向步骤（1.1）中的氮化碳量子点混合溶液中加入40~100 mL浓度为30 wt%的过氧化氢溶液，搅拌24~48 h后，离心洗涤，过滤，得到0.01~1 mg/mL氮化碳量子点水溶液；离心速率为10000 rpm，离心时间为10 min；

（2）氮化碳量子点/石墨烯复合粉末的制备：

（2.1）往10~30g浓度为0.1~5 mg/mL的石墨烯水分散液中加入4~12g步骤（1）制备的氮化碳量子点水溶液，超声混合，形成氮化碳量子点/石墨烯复合水溶液；

（2.2）通过雾化干燥法将步骤（2.1）的氮化碳量子点/石墨烯复合水溶液干燥，雾化干燥温度为80~180 ^oC，得到氮化碳量子点/石墨烯复合粉末；

（3）石墨烯改性的复合水性聚氨酯的制备：

（3.1）将35~65g异氰酸酯、35~60g二元醇，在70~90℃和氮气保护下搅拌回流1~2 h，得到第一溶液；

（3.2）将5~20g扩链剂、0.5~3g亲水扩链剂、80~100g稀释剂在40~60 ℃下加入到步骤（3.1）中的第一溶液中，搅拌2~4 h，再加入1.5~5g中和剂搅拌10~30 min，得到第二溶液；

（3.3）取0.01~5g氮化碳量子点/石墨烯复合粉末加入到250~300g的去离子水中，超声30~60 min，加入到50~80g步骤（3.2）的第二溶液中进行分散乳化，通过旋转蒸发法除去上述稀释剂，得到石墨烯改性的复合水性聚氨酯涂料。

2.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（2.1）中所述石墨烯由单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯、石墨烯微球中的一种或者多种按照任意比例混合组成。

3.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（3.1）中所述异氰酸酯由二苯甲烷-4, 4’-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或者多种按照任意配比混合组成。

4.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（3.1）中所述二元醇由聚碳酸酯二元醇、聚氧化丙烯二元醇、聚己内酯二元醇、聚己二酸新戊二醇酯二醇中的一种或者多种按照任意配比混合组成。

5.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（3.2）中所述扩链剂由丁二醇、己二醇、戊二醇、一缩乙二醇、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或者多种按照任意配比混合组成。

6.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（3.2）中所述亲水扩链剂为二羟基甲基丙酸。

7.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（3.2）中所述稀释剂为丙酮、甲乙酮中的一种或者多种按照任意配比混合组成。

8.根据权利要求1所述复合水性聚氨酯涂料，其特征在于，步骤（3.2）中所述中和剂为三乙胺。