[发明专利]一种基于聚苯胺纳米纤维的耐磨分散剂及其制备方法

说明书

本案涉及一种基于聚苯胺纳米纤维的耐磨分散剂及其制备方法，所述耐磨分散剂的制备过程为：向搅拌反应釜中加入碳化硅粉体、聚丙烯酸钠和水，高速搅拌形成悬浮液；升温加入烷基聚氧乙烯醚，中速搅拌均匀后加入聚苯胺纳米纤维、改性石墨烯保持中速搅拌均匀；降至30～40℃后，加入甘油低速搅拌均匀，冷却出料，经过滤烘干后粉碎得到分散剂。本案通过添加有聚苯胺纳米纤维和改性石墨烯制得分散剂，其用于制备涂料涂层时，提高了涂层的耐磨和展色性；本发明的制备方法无需高温高压的合成环境，制备过程相对简单，制得的分散剂性能好。

技术领域

本发明涉及分散剂技术领域，具体为一种基于聚苯胺纳米纤维的耐磨分散剂及其制备方法。

背景技术

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，其可以均一地分散那些难溶于液体的无机、有机颜料的固体以及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，从而形成稳定悬浮液的一类表面活性剂。

目前，除了上述的功效外，研究员们开始致力于研究出具备多种性能的分散剂组合物，例如在一些涂料或油墨体系中，用于分散颜料和填料时，需要起到防止浮色发花或增加展色性等，涂料最终形成涂层，这又需要涂层具有一定的耐磨特性。然而，各种功能助剂混合的分散剂组合物普遍存在颗粒较大，粒径分布不均匀等问题。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提出了一种基于聚苯胺纳米纤维的耐磨分散剂，其包含聚苯胺纳米纤维材料、改性石墨烯，通过一定的加料顺序制得。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于聚苯胺纳米纤维的耐磨分散剂的制备方法，包括如下步骤：

1)向搅拌反应釜中加入20～30份碳化硅粉体、0.5～1份聚丙烯酸钠和100～150份水，高速搅拌形成悬浮液；

2)将悬浮液升温至60～70℃，之后加入10～20份烷基聚氧乙烯醚，中速搅拌均匀后加入5～10份聚苯胺纳米纤维、8～16份改性石墨烯，保持中速搅拌均匀；

3)降至30～40℃后，向搅拌反应釜中加入5～7份甘油低速搅拌均匀，

4)冷却出料，经过滤烘干后粉碎得到分散剂；

其中，所述聚苯胺纳米纤维是将苯胺和邻巯基苯胺按照1.25:1加入反应容器中，然后加入1.0mol/L的酸性水溶液稀释至苯胺、邻巯基苯胺总浓度为0.16mol/L，温度控制的0-35℃，再将氧化剂水溶液一次性加入，反应8-20h，之后离心、洗涤所得；

所述改性石墨烯是含硅和磺酸基的聚合物链接枝石墨烯而得。

优选地，所述氧化剂为过硫酸铵；所述酸性水溶液是硫酸或硝酸的水溶液。

优选地，所述改性石墨烯的制备过程为：

取氧化石墨烯超声分散于四氢呋喃中，之后加入一定量的去离子水混合均匀；将KH570溶解于无水乙醇中，之后滴加到氧化石墨烯的水溶液中，超声30min，常温继续搅拌30min，调节pH至弱酸性，随后升温至50～70℃搅拌反应24h；冷却至室温后离心分离，用乙醇和水洗涤3-4次，干燥得KHGO；

取KHGO超声分散在四氢呋喃中，加入摩尔比为1:0.01的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和过氧化苯甲酰，冷冻-抽真空-充氮解冻重复三次，之后在氮气保护下，于70℃反应8～12h；反应完成后，旋蒸除去溶剂，干燥即得改性石墨烯。

优选地，所述氧化石墨烯与KH570的质量比为0.1～0.5:1。

优选地，所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量是KHGO的10～15倍。

一种如上所述的制备方法制得的基于聚苯胺纳米纤维的耐磨分散剂。