[发明专利]一种石墨烯阻燃高强涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯阻燃高强涂料及其制备方法，其原料按质量百分比计包含：二苯甲烷‑4，4’‑二异氰酸酯20％～40％，聚醚多元醇10％～30％，端氨基聚醚20％～40％，扩链剂10％～20％，氧化石墨烯1％～10％，改性剂0.1％～1％，颜料0.1％～5％，阻燃剂0.1％～5％。本发明还提供了该涂料的制备方法，其包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备A组分；步骤3，制备B组分；步骤4，将A组分和B组分，通过专用喷涂设备，喷出混合、固化。本发明提供的石墨烯阻燃高强涂料及其制备方法，制备的涂料不仅具有耐磨、增强、防腐蚀功能，还具有抗菌除菌功能，能够保护人体健康、提高产品使用范围。

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯阻燃高强涂料及其制备方法。

背景技术

石石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯涂料及其制备方法，将石墨烯融入到涂料各组分中，起到增强、防水、防腐蚀、阻燃等作用，提高使用寿命，同时石墨烯具有优异的抗菌效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯阻燃高强涂料，其中，所述的涂料的原料按质量百分比计包含：二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯20％～40％，聚醚多元醇10％～30％，端氨基聚醚20％～40％，扩链剂10％～20％，氧化石墨烯1％～10％，改性剂0.1％～1％，颜料0.1％～5％，阻燃剂0.1％～5％。

上述的石墨烯阻燃高强涂料，其中，所述的阻燃剂包含硼酸盐、氧化锌、三氧化二锑、甲基膦酸二甲酯、磷酸三苯酯、多聚磷酸铵中的任意一种或多种。

上述的石墨烯阻燃高强涂料，其中，所述的改性剂包含聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、羟甲基纤维素中的任意一种或多种。

上述的石墨烯阻燃高强涂料，其中，所述的扩链剂包含异佛尔酮二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N’二烷基苯二胺、N,N’-二烷基甲基二胺中的任意一种或多种。

上述的石墨烯阻燃高强涂料，其中，所述的氧化石墨烯采用的石墨烯是通过机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法中的任意一种方法制备的。

本发明还提供了上述的石墨烯阻燃高强涂料的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，制备A组分；步骤3，制备B组分；步骤4，将A组分和B组分，通过专用喷涂设备，喷出混合、固化。

上述的石墨烯阻燃高强涂料的制备方法，其中，所述的步骤2中，将聚醚多元醇加热，真空搅拌，氮气保护下进行冷却，加入二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯、氧化石墨烯反应，完成后生成预聚物，充氮气保护，得到A组分。

上述的石墨烯阻燃高强涂料的制备方法，其中，所述的步骤2中，将聚醚多元醇加热到80-90℃，真空搅拌1-2h，氮气保护下冷却至70℃，加入二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯、氧化石墨烯反应反应1-2h。

上述的石墨烯阻燃高强涂料的制备方法，其中，所述的步骤3中，将改性剂、颜料、端氨基聚醚、扩链剂加入到反应釜中，加热40-60℃，反应混合均匀，得到B组分。