【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料，具体涉及一种防静电涂料及其制备方法。
技术介绍
1、静电是一种客观的自然现象，静电的产生、积累和放电会给人类的生产、生活带来麻烦，甚至是灾难。因此，为了保持良好洁净的工作环境，海洋船舶、石油化工、半导体、纺织、橡胶等领域等常采用防静电涂料来保护工业设备，保证施工人员的安全。
2、目前的防静电涂料通常是在非导电的成膜树脂中添加金属粉末、碳系材料或金属氧化物等导电物质，但其涂料存在导电性不高、附着力较差的问题。石墨烯是由sp2碳原子以蜂窝晶格构成的二维单原子层结构，具有较大的比表面积和结构稳定性，其优异的导电性、超高的强度使其用作功能性材料在防静电涂料中显示出潜在的应用前景。
3、公开号为cn106189683a的中国专利申请文件公开了一种石墨烯改性环氧树脂防静电涂料，通过在涂料中加入石墨烯，提高了防静电涂料的导电性能以及耐磨、耐腐蚀等性能。但石墨烯在溶剂中具有很强的吸引力和分子间的范德华力，以及其共轭的结构使得它在溶剂中容易团聚，难以很好的均匀分散，在实际应用中受到了一定限制。
技术实现思路
1、现有的防静电涂料中石墨烯分散性不高，容易团聚，影响导电性；为了解决该问题，本专利技术提供一种防静电涂料。
2、为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种防静电涂料，所述涂料包括添加有改性石墨烯的环氧树脂；所述添加有改性石墨烯的环氧树脂是由改性石墨烯、环氧树脂、乙酸乙酯混合均匀，后
4、优选地，以质量比计，改性石墨烯：环氧树脂=1：20-30，苯乙烯：改性石墨烯：引发剂=65-75：2-6：1；反应温度为65-75℃，反应时间为20-26h；其中，所述引发剂为偶氮二异丁腈。改性石墨烯含量过高容易局部集中，团聚现象增多，导致防静电涂料综合性能下降。
5、优选地，所述改性石墨烯是以氧化石墨烯为原料，模板法制备改性氧化石墨烯，再依次使用对苯二胺和纳米银修饰，最后通过还原剂还原制得。
6、优选地，所述改性石墨烯制备方法如下：
7、（1）制备改性氧化石墨烯
8、将苯乙烯、氧化石墨烯、无水乙醇、引发剂、乳化剂、稳定剂和二甲基丙烯酸乙二醇酯在无氧条件下超声分散，升温反应；反应结束产物经过滤、洗涤后，置于碱性水溶液中浸泡，水洗后加入到甲苯中浸泡，离心分离，重复2-3次，无水乙醇洗涤、干燥得改性氧化石墨烯；
9、（2）制备有机改性氧化石墨烯
10、将改性氧化石墨烯分散于水中，调节ph，搅拌升温后加入对苯二胺反应，经过滤，洗涤得有机改性氧化石墨烯；
11、（3）制备改性石墨烯
12、将有机改性氧化石墨烯分散于水中，加入聚丙烯吡咯烷酮混合均匀，缓慢滴加硝酸银水溶液反应，随后加入还原剂进行回流反应，经离心、洗涤、干燥得改性石墨烯。
13、优选地，在（1）中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；在（3）中，所述还原剂为氨水和水合肼的混合溶液。
14、优选地，所述（1）具体为：
15、（1a）向氧化石墨烯、无水乙醇、引发剂、乳化剂、稳定剂的分散液中加入部分苯乙烯，反应时间0.5-2h；
16、（1b）再次加入二甲基丙烯酸乙二醇酯和剩余的苯乙烯，继续反应10-14h；
17、其中，所述部分苯乙烯占所述苯乙烯总质量的50%-60%；苯乙烯分两次加入可以使聚苯乙烯二次生长，聚苯乙烯穿插到氧化石墨烯片层之间，有效改善氧化石墨烯团聚的问题。
18、由于氧化石墨烯的分散性优于石墨烯，因此本专利技术首先对氧化石墨烯进行改性处理，利用其自身较好的分散性与聚苯乙烯、对苯二胺等进行反应；随后根据石墨烯导电能力强于氧化石墨烯，将改性后的氧化石墨烯再次还原为改性石墨烯使其分散在环氧树脂中，这样既可以改善石墨烯的分散性，也可以提高防静电涂料的导电性。
19、优选地，所述（1）中，以质量比计，苯乙烯：氧化石墨烯=60-80：1，苯乙烯：稳定剂：引发剂=50-60：2-8：1，剩余的苯乙烯：二甲基丙烯酸乙二醇酯=55-60：1；反应温度70-80℃。
20、优选地，所述（2）中，以质量比计，改性氧化石墨烯：对苯二胺=1：8-12；ph值为9-10；反应温度85-100℃，反应时间2-4h。
21、优选地，所述（3）中，以质量比计，有机改性氧化石墨烯：硝酸银：聚乙烯吡咯烷酮=1：0.5-2：5-12；有机改性氧化石墨烯：氨水：水合肼=1g：15-35ml：2-6ml；反应温度为30-50℃。
22、第二方面，本专利技术提供了上述防静电涂料的制备方法，包括如下步骤：
23、（1）称取1-3质量份环氧树脂固化剂和10-20质量份溶剂，搅拌均匀，获得固化剂溶液；
24、（2）称取30-50质量份添加有改性石墨烯的环氧树脂和40-60质量份溶剂，搅拌均匀后加入上述固化剂溶液，再次搅拌均匀，获得防静电涂料。
25、所述防静电涂料的应用：将防静电涂料均匀涂覆于材料表面，在适宜的条件下固化即可。
26、本专利技术中所述环氧树脂只要是在涂料中常用的环氧树脂即可，没有特别限定，如环氧树脂e-51、e-44、e-12等；本专利技术中所述固化剂只要是在涂料中常用的环氧树脂固化剂即可，没有特别限定，如胺类固化剂等；本专利技术中所述溶剂只要是在涂料中常用的溶剂即可，没有特别限定，如甲苯、二甲苯等。
27、本专利技术所述防静电涂料中，还可以含有其它助剂，如分散剂、消泡剂、润湿剂等，没有特别限定。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
29、（1）本专利技术在聚苯乙烯聚合过程中加入氧化石墨烯，可以扩大氧化石墨烯片层与片层之间的间距而产生的位阻，使其无法团聚，使氧化石墨烯良好分散在聚苯乙烯中；碱性水溶液与甲苯浸泡可以增大氧化石墨烯的比表面积，使其容易剥离，有助于提高导电性；
30、（2）本专利技术在改性氧化石墨烯上引入对苯二胺得到有机改性氧化石墨烯，不仅可以提高氧化石墨烯的机械强度，而且可以进一步提高导电性，同时可以与环氧树脂形成交联点，增大石墨烯在环氧树脂中的分散性；在有机改性氧化石墨烯上进一步负载纳米银，并还原为石墨烯，可以提高其导电性；
31、（3）本专利技术将导电性能较好的改性石墨烯先分散在附着力较好的环氧树脂中，然后在环氧树脂混合液中进行苯乙烯聚合；首先，聚苯乙烯中大量的共轭双键可以提高涂料的防静电性能；其次，聚苯乙烯分子与环氧树脂分子可以形成互穿网络，不仅可以提高防静电涂层的机械性能，相互贯穿的网格还可以有效减少改性石墨烯的团聚，进而提高涂料的防静电性能；
32、（4）本专利技术在环氧树脂中添加改性石墨烯，不仅提高了涂料的防静电能力，还使防静电涂料的耐磨性、抗冲击性等综合性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防静电涂料，其特征在于，所述涂料包括添加有改性石墨烯的环氧树脂；所述添加有改性石墨烯的环氧树脂是由改性石墨烯、环氧树脂、乙酸乙酯混合均匀，后加入苯乙烯和引发剂加热反应制得。
2.根据权利要求1所述的防静电涂料，其特征在于，以质量比计，改性石墨烯：环氧树脂=1：20-30，苯乙烯：改性石墨烯：引发剂=65-75：2-6：1；反应温度为65-75℃，反应时间为20-26h；
3.根据权利要求1所述的防静电涂料，其特征在于，所述改性石墨烯是以氧化石墨烯为原料，模板法制备改性氧化石墨烯，再依次使用对苯二胺和纳米银修饰，最后通过还原剂还原制得。
4.根据权利要求3所述的防静电涂料，其特征在于，所述改性石墨烯制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的防静电涂料，其特征在于，在（1）中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；在（3）中，所述还原剂为氨水和水合肼的混合溶液。
6.根据权利要求4所述的防静电涂料，其特征在于，所述（1）具体为：
7.根据权利要求6所述的防静电涂料，其特征在于，所述（1）中，以质量比计，苯乙烯：氧化石墨烯=60-80：1，苯乙烯：稳定剂：引发剂=50-60：2-8：1，剩余的苯乙烯：二甲基丙烯酸乙二醇酯=55-60：1；反应温度70-80℃。
8.根据权利要求4所述的防静电涂料，其特征在于，所述（2）中，以质量比计，改性氧化石墨烯：对苯二胺=1：8-12；pH值为9-10；反应温度85-100℃，反应时间2-4h。
9.根据权利要求4所述的防静电涂料，其特征在于，所述（3）中，以质量比计，有机改性氧化石墨烯：硝酸银：聚乙烯吡咯烷酮=1：0.5-2：5-12；有机改性氧化石墨烯：氨水：水合肼=1g：15-35mL：2-6mL；反应温度为30-50℃。
10.权利要求1-9任一项所述的防静电涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种防静电涂料，其特征在于，所述涂料包括添加有改性石墨烯的环氧树脂；所述添加有改性石墨烯的环氧树脂是由改性石墨烯、环氧树脂、乙酸乙酯混合均匀，后加入苯乙烯和引发剂加热反应制得。
2.根据权利要求1所述的防静电涂料，其特征在于，以质量比计，改性石墨烯：环氧树脂=1：20-30，苯乙烯：改性石墨烯：引发剂=65-75：2-6：1；反应温度为65-75℃，反应时间为20-26h；
3.根据权利要求1所述的防静电涂料，其特征在于，所述改性石墨烯是以氧化石墨烯为原料，模板法制备改性氧化石墨烯，再依次使用对苯二胺和纳米银修饰，最后通过还原剂还原制得。
4.根据权利要求3所述的防静电涂料，其特征在于，所述改性石墨烯制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的防静电涂料，其特征在于，在（1）中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；在（3）中，所述还原...
【专利技术属性】
技术研发人员：李谋，张永亮，
申请(专利权)人：广州翔铭环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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