改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料、制备方法及其使用方法与流程

本申请涉及涂料，具体为一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料、制备方法及其使用方法。

背景技术：

1、石墨烯是碳原子排列成单层蜂巢状的二维晶体，以sp2杂化形成，厚度为一个碳原子直径，是目前世界上最薄的材料。石墨烯从石墨中剥离是二维晶体，结构上碳原子之间除了以σ键相连形成六角环层结构外垂直层面形成多原子相连的π键，类似于苯六元环的键非常稳定，使石墨烯具有很高的化学稳定性、优异的机械强度、良好的物理屏蔽性能和较大的比表面积等优点，使其应用到涂料中可起到长效防腐的效果，进一步提升涂层的防护作用。疏水二氧化硅型气凝胶为三维网络多孔结构，具有很高的孔隙率，同时疏水型气凝胶有着很好的疏水性能，是现有材料中疏水效果较好的材料。因此，将石墨烯和气凝胶开发成防水防腐涂料，可以广泛应用在工业、建筑、汽车及船舶等行业。防水防腐涂料已经受到不少公司的关注，市场上也有相关产品在出售。但主流的制备工艺是直接将石墨烯粉加入分散剂进行分散，随后加入树脂进行调制，形成防水防腐涂料。由于在制备过程中会使石墨烯表面结构，从而导致防腐性能和力学结构性能不好。因此将影响石墨烯涂料的产业化推广。

2、针对上述技术背景，本发明旨在对石墨烯气凝胶产品进行高附加值的利用，实用更简单的方法大量制得低成本防水防腐涂料，将石墨烯和二氧化硅气凝胶应用于防水防腐涂料，具有非常大的环境意义和经济意义。

3、申请内容

4、本申请的目的在于提供一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料及其制备方法，具有较好的防水防腐性能，较强的附着力和较好的耐酸碱性。

5、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，包括氧化石墨烯10-15份、疏水型二氧化硅气凝胶50-70份、硅烷偶联剂5-10份、苯丙乳液85-105份、二氧化钛10-15份、环氧树脂10-15份、有机硅消泡剂1-3份、润湿剂1-3份、分散剂2-6份、成膜助剂1-3份、固化剂1-3份以及空心玻璃微珠40-60份。

6、优选的，空心玻璃微珠的粒径为20-50μm。

7、优选的，成膜助剂采用十二碳醇酯。

8、优选的，硅烷偶联剂采用硅烷偶联剂kh540。

9、本申请还提供一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的制备方法，用于制备上述任一所述的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，包括以下步骤：

10、步骤一：根据需要配制的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的量称取氧化石墨烯、疏水型二氧化硅气凝胶、硅烷偶联剂、苯丙乳液、二氧化钛、环氧树脂、有机硅消泡剂、润湿剂、分散剂、成膜助剂、固化剂以及空心玻璃微珠，将硅烷偶联剂、分散剂和适量水与氧化石墨烯混合超声处理，对氧化石墨烯进行改性得到改性氧化石墨烯；

11、步骤二：向改性氧化石墨烯加入丙酮超声处理，获得均匀分散的混合溶液；

12、步骤三：向混合溶液中加入环氧树脂、润湿剂和有机硅消泡剂得到已改性的混合液；

13、步骤四：向已改性的混合液中加入疏水性二氧化硅气凝胶和二氧化钛并搅拌混合均匀得到混合液一；

14、步骤五：向混合液一中加入苯丙乳液和空心玻璃微珠搅拌混合得到混合乳液；

15、步骤六：向混合乳液中加入成膜助剂和固化剂，搅拌得到改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料。

16、优选的，步骤一中水和氧化石墨烯的质量比为10-20:1。

17、优选的，步骤五中苯丙乳液固含量为47％，苯丙乳液与空心玻璃微珠的质量比为10：1。

18、本申请还提供一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的使用方法，用于使用上述的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，将改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料一次涂压在载体上，常压干燥温度为15-45℃。

技术实现思路

技术特征：

1.一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，其特征在于，包括按重量份数计的以下组分：氧化石墨烯10-15份、疏水型二氧化硅气凝胶50-70份、硅烷偶联剂5-10份、苯丙乳液85-105份、二氧化钛10-15份、环氧树脂10-15份、有机硅消泡剂1-3份、润湿剂1-3份、分散剂2-6份、成膜助剂1-3份、固化剂1-3份以及空心玻璃微珠40-60份。

2.根据权利要求1所述的一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，其特征在于：所述空心玻璃微珠的粒径为20-50μm。

3.根据权利要求1或2所述的一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，其特征在于：所述成膜助剂采用十二碳醇酯。

4.根据权利要求3所述的一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂采用硅烷偶联剂kh540。

5.一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的制备方法，用于制备如权利要求1-4任一所述的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，其特征在于：包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤一中水和氧化石墨烯的质量比为10-20:1。

7.根据权利要求或6所述的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的制备方法，其特征在于：步骤五中苯丙乳液固含量为47％，苯丙乳液与空心玻璃微珠的质量比为10：1。

8.一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料的使用方法，用于使用如权利要求1-4任一所述的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料，其特征在于：将改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料一次涂压在载体上，常压干燥温度为15-45℃。

技术总结本申请公开了一种改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料、制备方法及其使用方法，包括：氧化石墨烯10‑15份、疏水型二氧化硅气凝胶50‑70份、硅烷偶联剂5‑10份、苯丙乳液85‑105份、二氧化钛10‑15份、环氧树脂10‑15份、有机硅消泡剂1‑3份、润湿剂1‑3份、分散剂2‑6份、成膜助剂1‑3份、固化剂1‑3份以及空心玻璃微珠40‑60份，本申请制备的改性氧化石墨烯气凝胶防水防腐涂料经测试具有较好的防水防腐性能，较强的附着力和较好的耐酸碱性。技术研发人员：沈伟亮,姜方群,陈志城受保护的技术使用者：杭州烯创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18