[发明专利]一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂及制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，其各原料组分如下，用量以质量百分数表示：环氧树脂20-30％、单体3-15％、引发剂0.1-2％、混合溶剂10-25％、中和剂1-5％、石墨烯悬浮液1-5％，其余为蒸馏水。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的双酚A型环氧树脂选自环氧树脂E-20、环氧树脂E-14、环氧树脂E-12、环氧树脂E-06以及环氧树脂E-03中的一种或任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的单体包括亲水性单体1-5％、硬单体1-5％和软单体1-5％。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的亲水性单体选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或两种组合；所述的硬单体选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸正丁酯中的一种或任意组合；所述的软单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯中的一种或任意组合。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的混合溶剂选自下列任意两种的组合：乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇单丁基醚和正丁醇；所述的中和剂选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、AMP-95、氨水、N,N-二甲基乙醇胺中的一种或任意组合。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的混合溶剂为乙二醇丁醚和正丁醇的混合溶液；所述的中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酰。

9.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂，其特征在于，所述石墨烯为少层的石墨烯片或多层的石墨烯片，其石墨烯纯度大于95wt％，厚度在1nm-20nm之间，平面横向尺寸在1μm-100μm之间；所述石墨烯是由石墨经物理方法制备得到，所述物理方法包括微机械剥离法、液相或气相直接剥离法。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的一种石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

SO1：将混合溶剂和环氧树脂混合，得到混合液A；

SO2：将引发剂溶解于单体中，将步骤S01中混合液A升温至110-115℃后，将引发剂和单体的混合液体滴加在混合液A中，2-4小时滴加完毕，保持反应温度，继续反应2h后，降温至60℃，加入中和剂中和至pH值7-8，得到混合液B；

SO3：往步骤S02的混合液B中滴加蒸馏水乳化，再滴加石墨烯悬浮液，搅拌后得到石墨烯改性的水性丙烯酸接枝的环氧树脂；

所述的石墨烯悬浮液的制备方法如下：在容器中加入质量比为5：95的石墨烯和水，混合搅拌0.5-1小时，使用高压均质机进行乳化，直到黏度超过1000cps为止即为石墨烯悬浮液。