[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

摘要

本发明公布了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，属于涂料技术领域。本发明利用氮化碳量子点/石墨烯复合水溶液通过剪切乳化聚氨酯乳液制备合成石墨烯改性的复合水性聚氨酯涂料。该方法操作简单，可进行工业化生产，氮化碳量子点制备方法简单、成本低且耐高温，可做稳定剂使石墨烯均匀稳定地分散在水性聚氨酯涂料中，有效避免了石墨烯的团聚，不发生沉淀、絮凝，保存时间长。该石墨烯改性水性聚氨酯可以有效地吸收屏蔽紫外线，增强了抗紫外防老化性能，光催化剂氮化碳量子点的负载进一步增强了对紫外线的吸收；石墨烯可以减小氯离子的扩散系数，改善了水性聚氨酯耐腐蚀性能。同时，该涂料还具有抗菌、自清洁等优异的性能。

主权项

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方法制备得到：/n(1)氮化碳量子点水溶液的制备：/n(1.1)将2～6g氮化碳纳米片加入到80～240mL由浓度为18mol/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2～8h，冷却至室温后，再超声处理12～24h，得到氮化碳量子点混合溶液；/n(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40～100mL浓度为30wt％的过氧化氢溶液，搅拌24～48h后，离心洗涤、过滤，得到0.01～1mg/mL氮化碳量子点水溶液；离心速率为10000rpm，离心时间为10min；/n(2)氮化碳量子点/石墨烯复合粉末的制备：/n(2.1)往10～30g浓度为0.1～5mg/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；/n(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℃，得到氮化碳量子点/石墨烯复合粉末。/n(3)石墨烯改性的复合水性聚氨酯的制备：/n(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1～2h，得到第一溶液；/n(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2～4h，再加入1.5～5g中和剂搅拌10～30min，得到第二溶液；/n(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30～60min，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稀释剂，得到石墨烯改性的复合水性聚氨酯。/n