一种环境友好的耐候性涂料制造技术

一种环境友好的耐候性涂料，属于涂料技术领域，其特征是，所述涂料由如下重量份的原料混合而成：氧化石墨烯1‑50份、离子液体混合物20‑90份、纳米Au或/和纳米Ag0.001‑1份、稀释剂2‑140份；其中，所述离子液体混合物是如下两种离子液体按照重量比1:5‑10:1。本发明专利技术的涂料通过构建基于耐久性的超疏水涂层来达到主动防护基底材料的目的，其具有环境友好、涂装工艺简单，防护效果好，作用持久的特点。

An Environmental Friendly Weatherproof Coating

An environmentally friendly weatherproof coating belongs to the field of coating technology. The coating is characterized by mixing graphene oxide 1 50 parts, ionic liquid mixture 20 90 parts, nano-Au or/and nano-Ag 0.001 1 part, diluent 2 140 parts, in which the ionic liquid mixture is the following two ionic liquids according to the weight ratio of 1:5 10:1. The coating of the invention can actively protect the base material by constructing a durability-based superhydrophobic coating, which has the characteristics of friendly environment, simple painting process, good protection effect and lasting effect.

【技术实现步骤摘要】
一种环境友好的耐候性涂料
本专利技术提供一种环境友好的耐候性涂料，该涂料通过构建基于耐久性的超疏水涂层来达到主动防护基底材料的目的。
技术介绍
自清洁表面是指表面的污染物，例如液膜，灰尘等能在重力或者雨水、风力作用下自动脱落或者被降解的表面，超疏水作用是实现自清洁的一个重要的途径。超疏水主要指接触角＞＞150°，滚动角<10°的类荷叶表面。自清洁表面由于其独特的性能，在现实中的应用非常广泛。基于超疏水原理的自清洁表面由于其独特的表面微观结构和优异的超疏水性能，使雨水、冰雪等难以在其表面附着，因而在建筑玻璃、汽车和飞机挡风玻璃、卫星天线、高压电线，甚至机车和飞机涂装方面具有重要的应用场景。德国植物学家波恩大学Barthlott等揭示了荷叶表面的结构，发现荷叶的“自洁性”源于其表面的微纳结构，荷叶表面具有微米级的乳突，乳突上有纳米级的蜡晶物质，这种微-纳米级的粗糙结构可以大幅度提高水滴在其上的接触角，导致水滴极易滚落。水滴在超疏水表面上的运动是一个复杂的物理现象，在自清洁过程中起到了一个至关重要的作用:水滴在表面滚动时会带走表面的污染物或者灰尘，从而达到自清洁的效果。传统的涂料，例如环氧树脂、聚氨酯、氟碳涂料等，一般不具有天然的超疏水性，也就不具备自清洁功能。在非恶劣的情况下，还能够起到保护作用。但在海洋环境下，由于其高盐度、高温、高湿的特点，腐蚀作用大大增强，传统的涂料很容易老化失效而失去对底物的保护作用。同时，在一些特殊领域，如医药化工、医用钢钉材料，如果在其外面制备一层具有自清洁功能的超疏水涂层，还能起到天然的杀菌作用，从而达到事半功倍的效果。所以基于此，构建具有自清洁作用，且环境友好的耐候性主动防护涂料，不但对于传统的应用领域，对于医疗健康领域都是一个创新。石墨烯是一种完全透明的碳材料，具有良好的导电的特性。是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。而氧化石墨烯则在近年来表现出良好的耐腐蚀、耐候的特性。是用作防腐耐候涂料的良好候选材料。离子液体，顾名思义，就是完全由阴阳离子所组成的，在室温下呈液态的盐类化合物。与传统的固体盐不同，以液体状态存在的熔融盐分子具有可设计性，不同的阴阳离子能够组合出种类繁多的离子液体。通过选择不同的阴阳离子，或者直接引入特定的官能团进行修饰，对离子液体的性质，如熔点、粘度、疏水性进行调整，来满足不同的需要。离子液体因为没有明显测得的饱和蒸汽压，因而使用离子液体比使用传统的化学溶剂更加符合环境友好的绿色发展理念。离子液体具有可设计性，通过调整不同的阴阳离子对，能够设计出种类不同，满足不同需要的专门离子液体来。纳米Au，纳米Ag是近年来受到关注而广泛研究的一种纳米贵金属颗粒。分散到纳米状态的Au，Ag具有良好的抗菌、杀菌特性。在牙科种植体、钢板等有研究应用的报道。我们通过研究发现，将氧化石墨烯、纳米Au，纳米Ag以及特定的可设计的离子液体进行组合后，可以制备出种新型具有自清洁作用，且环境友好的耐候性主动防护涂料。所谓主动防护，就是基于超疏水机理产生的自清洁作用，使得液膜难于在本专利技术所述的涂料表面吸附、聚集，产生主动防护的效果。同时又利用氧化石墨烯的化学性质稳定，耐候性、耐老化性以及抗腐蚀性好的特点，达到防护“双保险”的目的：首先使得液膜难于在涂料表面富集，同时又利用氧化石墨烯的高耐腐蚀、老化耐候性能优异来达到。就像坦克在坚固的装甲外面又家装了主动防御系统一样，从而达到多层次防护。
技术实现思路
本专利技术公开一种新型具有自清洁作用，且环境友好的耐候性主动防护涂料。该涂料通过构建基于耐久性的超疏水涂层来达到主动防护基底材料的目的。具有环境友好、涂装工艺简单，防护效果好，作用持久的特点。本专利技术具体采用的技术方案是：一种环境友好的耐候性涂料，其特征是，所述涂料由如下重量份的原料混合而成：氧化石墨烯1-50份、离子液体混合物20-90份、纳米Au或/和纳米Ag0.001-1份、稀释剂2-140份；其中，所述离子液体混合物是如下两种离子液体按照重量比1:5-10:1混合而成：为方便表述，上述两种离子液体依次称为离子液体A、离子液体B。优选的，所述涂料由如下重量份的原料混合而成：氧化石墨烯5-25份、离子液体混合物25-85份、纳米Au或/和纳米Ag0.01-0.1份、稀释剂2-70份。优选的，所述离子液体混合物重量比为1:2-3:1。其中，所述氧化石墨烯为常规气相沉积法(CVD)沉积法制备的单层石墨烯或多层石墨烯的混合物。其中，所述的纳米Au、纳米Ag的平均平均粒径10-100纳米。所述的一种具有自清洁作用的环境友好的耐候性主动防护涂料的适合的涂装施工工艺有：涂刷，喷涂，常温固化。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术所述涂料，由于结合了离子液体所带来的超疏水自清洁主动防护以及氧化石墨烯优异的化学稳定性两者于一身，具有优异的防护性能和杰出的耐候、耐老化的性能。特别适合在海洋环境下使用。2.该材料环境友好，在成型以及后期使用过程中对人的健康不会产生任何不良影响。具体实施方式下面通过具体实施案例将对本专利技术进行更为全面的描述：实施例1室温下在2000ml四口烧瓶中依次加入三氟乙醇20克，10克单层与多层CVD沉积氧化石墨烯，300纳米碳酸钙5克，50纳米金Au，Ag混合物0.5克(Au，Ag质量比1:1)，离子液体A30克，离子液体B50克，搅拌均匀，待用，即为本专利技术所述主动防护材料。通过喷涂或者涂刷，室温固化成型。该复合材料力学性能测试采用国标GB/T1447进行测试，材料的耐热性能采用热重仪(TG)进行测试。盐雾实在老化箱中，采用5％氯化钠水溶液加速腐蚀，测试采GB10125-1997盐雾试验国家标准；青苔、霉菌等采用肉眼观察。接触角滚动角采用自动接触角测定仪进行测量。细菌实验采用GB4789.2-2010测定。检测结果如下：检测项目结果粘结强度(MPa)1680接触角155°滚动角8°耐热温度℃(长期/极限)200/300盐雾试验192小时外观无变化、无腐蚀缺陷、无积盐、无重量改变盐雾试验384小时外观无变化、无腐蚀缺陷、无积盐、无重量改变盐雾试验500小时外观无变化、无腐蚀缺陷、无积盐、无重量改变盐雾试验600小时外观无变化、无腐蚀缺陷、无积盐、无重量改变霉菌实验无霉菌生成细菌实验检测阴性、无细菌滋生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境友好的耐候性涂料，其特征是，所述涂料由如下重量份的原料混合而成：氧化石墨烯1‑50份、离子液体混合物20‑90份、纳米Au或/和纳米Ag0.001‑1份、稀释剂2‑140份；其中，所述离子液体混合物是如下两种离子液体按照重量比1:5‑10:1混合而成：

【技术特征摘要】
1.一种环境友好的耐候性涂料，其特征是，所述涂料由如下重量份的原料混合而成：氧化石墨烯1-50份、离子液体混合物20-90份、纳米Au或/和纳米Ag0.001-1份、稀释剂2-140份；其中，所述离子液体混合物是如下两种离子液体按照重量比1:5-10:1混合而成：2.根据权利要求1所述的环境友好的耐候性涂料，其特征是，所述涂料由如下重量份的原料混合而成：氧化石墨烯5-25份、离子液体混合物25-85份、纳米Au...

【专利技术属性】
技术研发人员：范昭波，滕俊江，蔡佳文，蔡庆荣，
申请(专利权)人：中山市津美制漆有限公司，广东提力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44