一种石墨烯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯涂料及其制备方法，涉及涂料领域，包括以下重量份数的原料：50

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料领域，具体是一种石墨烯涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]石墨烯是一种新型的由碳原子构成的单层片状结构的二维材料，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面结构，是形成零维富勒烯、一维碳纳米管以及三维石墨的基本组成单元。石墨烯这种特殊的结构使其具有许多优异的理化性质，如强抗拉强度、高载流子迁移率、高热导率及低电阻率等，目前，石墨烯以特殊的结构和优异的性能应用于新能源电池、纳米复合材料、生物传感器以及催化剂载体等领域，同时石墨烯的这些优点能使其在涂料领域具有良好的应用前景。但是石墨烯在水中以及有机溶剂中的分散性并不好，而且分散均匀性对涂料性能的影响较大，因此，如何改善石墨烯在涂料中的分散性，值得研究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种石墨烯涂料及其制备方法。
[0004]本专利技术的技术解决方案如下：
[0005]一种石墨烯涂料，包括以下重量份数的原料：
[0006]50
‑
60份环氧树脂、3
‑
10份石墨烯、20
‑
30份锌粉、5
‑
10份助剂、20
‑
35份溶剂以及5
‑
10份分散液，
[0007]所述分散液包括以下原料：酸液、离子液体以及改性剂。
[0008]作为本专利技术的优选方案，所述酸液、离子液体以及改性剂的质量比为1
‑
3:1
‑
3:1
‑
5。
[0009]作为本专利技术的优选方案，所述离子液体为咪唑类化合物。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述改性剂为氯化3
‑
氯烯丙基六亚甲基四胺的水溶液。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述改性剂的浓度为10
‑
20wt％。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述溶剂选自乙醇、丙酮、二甲苯、环己烷、环己酮与乙酸乙酯中的一种或者多种。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述助剂为丙二醇醚、二丙酮醇、四氢呋喃中的至少一种。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述酸液为马来酸。
[0015]本专利技术还公开了一种石墨烯涂料的制备方法，取石墨烯，进行微波辐射处理，然后放入酸液中超声浸渍，得到氧化石墨烯；
[0016]将氧化石墨烯加入改性剂和离子液体中，得到混合溶液，然后依序加入环氧树脂、锌粉、助剂和溶剂，搅拌均匀，制得。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述超声浸渍30
‑
60min。
[0018]需要说明的是：VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术利用石墨烯的优异特性：形成稳定的导电网格，激活涂料中的锌粉使之产生协同效应，从而使漆膜具有优异的防腐性能。
[0021](2)本专利技术的方法能够减少漆膜中的锌粉用量、节约资源。
[0022](3)本专利技术由于石墨烯具有较高的比表面积及超薄的片状结构等特性、能够形成致密度较高的涂层，从而大大提高涂膜的抗渗透性。
[0023](4)本专利技术制得的涂料具有附着力强、耐冲击等特点。
[0024](5)本专利技术涂料属高固含厚浆型类产品，VOC含量低，属于节能环保型的产品。
[0025](6)本专利技术采用微波辐射反应方式将石墨烯内外加热，提高石墨烯内外的热运动，增加酸化效率与酸化效果，同时对石墨烯加入改性剂和离子液体进行处理，使其在溶剂中分散的非常均匀，减少了石墨烯团聚的可能性，从而提高了涂料的性能。
具体实施方式
[0026]以下以具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步说明。
[0027]实施例1
[0028]一种石墨烯涂料，包括以下重量份数的原料：
[0029]55份环氧树脂、7份石墨烯、25份锌粉、6份助剂、21份溶剂以及9份分散液，
[0030]所述分散液包括以下原料：质量比2：1：1的酸液、离子液体以及改性剂。
[0031]所述离子液体为咪唑类化合物，具体为1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑溴盐。
[0032]所述改性剂为12wt％氯化3
‑
氯烯丙基六亚甲基四胺的水溶液。
[0033]所述溶剂为丙酮。
[0034]所述助剂为四氢呋喃。
[0035]所述酸液为马来酸。
[0036]一种石墨烯涂料的制备方法，取石墨烯，进行微波辐射处理，然后放入酸液中超声浸渍，得到氧化石墨烯；
[0037]将氧化石墨烯加入改性剂和离子液体中，得到混合溶液，然后依序加入环氧树脂、锌粉、助剂和溶剂，搅拌均匀，制得。
[0038]所述超声浸渍45min。
[0039]实施例2
[0040]一种石墨烯涂料，包括以下重量份数的原料：
[0041]55份环氧树脂、4份石墨烯、28份锌粉、6份助剂、29份溶剂以及7份分散液，
[0042]所述分散液包括以下原料：质量比1:1:3的酸液、离子液体以及改性剂。
[0043]所述离子液体为咪唑类化合物，具体为1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑溴盐。
[0044]所述改性剂为浓度20wt％的氯化3
‑
氯烯丙基六亚甲基四胺的水溶液。
[0045]所述溶剂为乙酸乙酯。
[0046]所述助剂为四氢呋喃。
[0047]所述酸液为马来酸。
[0048]一种石墨烯涂料的制备方法，取石墨烯，进行微波辐射处理，然后放入酸液中超声浸渍，得到氧化石墨烯；
[0049]将氧化石墨烯加入改性剂和离子液体中，得到混合溶液，然后依序加入环氧树脂、锌粉、助剂和溶剂，搅拌均匀，制得。
[0050]所述超声浸渍45min。
[0051]实施例3
[0052]一种石墨烯涂料，包括以下重量份数的原料：
[0053]60份环氧树脂、3份石墨烯、25份锌粉、6份助剂、28份溶剂以及7份分散液，
[0054]所述分散液包括以下原料：质量比1：1：2的酸液、离子液体以及改性剂。
[0055]所述离子液体为咪唑类化合物，具体为1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑溴盐。
[0056]所述改性剂为浓度10wt％氯化3
‑
氯烯丙基六亚甲基四胺的水溶液。
[0057]所述溶剂为环己烷。
[0058]所述助剂为二丙酮醇。
[0059]所述酸液为马来酸。
[0060]一种石墨烯涂料的制备方法，取石墨烯，进行微波辐射处理，然后放入酸液中超声浸渍，得到氧化石墨烯；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：50
‑
60份环氧树脂、3
‑
10份石墨烯、20
‑
30份锌粉、5
‑
10份助剂、20
‑
35份溶剂以及5
‑
10份分散液，所述分散液包括以下原料：酸液、离子液体以及改性剂。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂料，其特征在于，所述酸液、离子液体以及改性剂的质量比为1
‑
3:1
‑
3:1
‑
5。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂料，其特征在于，所述离子液体为咪唑类化合物。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯涂料，其特征在于，所述改性剂为氯化3
‑
氯烯丙基六亚甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴锋，贾蕗路，胡家元，刘欣，李冠华，田旭，徐凯，柳森，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网浙江省电力有限公司电力科学研究院国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：