本發明涉及一種油漆及其制備方法，具體是一種石墨烯油漆及其制備方法。
背景技術：
油漆，是一種能牢固覆蓋在物體表面，起保護、裝飾、標志和其他特殊用途的化學混合物涂料。就是能夠涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附著的連續薄膜的材料。它既可以是無機的，如電鍍銅，電鍍鎳，電鍍鋅等。也可以是有機的，如大多數的有機高分子材料，有機高分子材料構成了當今涂料市場主要部分。
石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20％。它是目前自然界最薄、強度最高的材料。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。
瀝青漆具有優良的耐腐蝕性，耐候性優異，但耐熱性差，本發明針對這一情況將瀝青進行改性制備成油漆，不僅減少了環境污染，并且增強了油漆的耐酸性、耐熱性、分散性和防火性等優點。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種石墨烯油漆及其制備方法。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種石墨烯油漆，由下列重量份的原料制備而成：石墨烯復合材料5-15份、環氧樹脂20-36份、聚丙烯樹脂9-11份、聚醚2-3份、聚氨酯膠黏劑2-3份、炭黑1-2份、云母粉1-5份、二環己基甲烷二異氰酸酯2-3份、二乙烯三胺5-8份、乙酸丁酯8-12份、鈦酸正丁酯1-3份、改性納米二氧化硅1-3份、二硫化四甲基秋蘭姆1-3份、改性瀝青10-15份、二甲基甲酰胺7-9份、二甲苯4-8份、二丁基羥基甲苯1-3份、木蠟油3-5份、腰果酚2-3份。
作為本發明進一步的方案：由下列重量份的原料制備而成：石墨烯復合材料10份、環氧樹脂28份、聚丙烯樹脂10份、聚醚2.5份、聚氨酯膠黏劑2.5份、炭黑1.5份、云母粉3份、二環己基甲烷二異氰酸酯2.5份、二乙烯三胺6.5份、乙酸丁酯10份、鈦酸正丁酯2份、改性納米二氧化硅2份、二硫化四甲基秋蘭姆2份、改性瀝青12.5份、二甲基甲酰胺8份、二甲苯6份、二丁基羥基甲苯2份、木蠟油4份、腰果酚2.5份。
作為本發明再進一步的方案：所述改性瀝青是由下列重量份的原料制成：氫氧化鎂0.2-0.6份、AH-30瀝青50-60份、AH-70瀝青30-35份、失水蘋果酸酐樹脂6-10份、聚對苯二甲酸乙二酯3-6份、松香1-2份、鐵酸鈣0.4-0.8份、堿式硅鉻酸鉛0.2-0.6份、環烷酸鈷0.6-1.0份、活性白土0.3-0.7份、桐油5-8份、丙烯酸甲酯1-3份、過氧化環己酮0.05-0.15份、低分子量聚丙烯酰胺降粘劑0.4-1.0份、乙醇1-3份、三氯醋酸3-5份、煤油1-3份。
作為本發明再進一步的方案：所述改性瀝青是由下列重量份的原料制成：氫氧化鎂0.4份、AH-30瀝青55份、AH-70瀝青32.5份、失水蘋果酸酐樹脂8份、聚對苯二甲酸乙二酯4.5份、松香4.5份、鐵酸鈣0.6份、堿式硅鉻酸鉛0.4份、環烷酸鈷0.8份、活性白土0.5份、桐油6.5份、丙烯酸甲酯2份、過氧化環己酮0.1份、低分子量聚丙烯酰胺降粘劑0.7份、乙醇2份、三氯醋酸4份、煤油2份。
作為本發明再進一步的方案：所述的石墨烯油漆的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備石墨烯復合材料：將固含量≤50％的氧化石墨烯漿料加入單層玻璃反應釜中，加入表面活性劑，攪拌25-35min使其混合均勻，再將固含量≤50％的碳納米管漿料加入反應釜中，繼續攪拌25-35min，得混合漿料；將混合漿料置于90-110℃烘箱內進行烘干，烘至含水量≤5％，將烘干的固體用粉碎機粉碎，使粉碎顆粒的粒徑≤74μm；加熱馬弗爐，使其升溫至200-450℃，將粉碎顆粒迅速加入馬弗爐中，空氣中膨化、還原處理3-10min后迅速取出，再冷卻至常溫，制得石墨烯復合材料；
(2)制備改性瀝青：將過氧化環己酮溶于乙醇中，將溶液和丙烯酸甲酯加到桐油中，混合攪拌加熱至混合物出現拉絲現象，停止加熱，冷卻至室溫得到改性桐油備用；將聚對苯二甲酸乙二酯加熱至熔融狀態，再加入失水蘋果酸酐樹脂、松香和三氯醋酸攪拌混合均勻，將溫度控制在120-130℃，再加入AH-70瀝青、AH-30瀝青和改性桐油在1200-1400轉/分下剪切攪拌1-1.5小時，再加入其余剩余物質，并以相同的轉速研磨分散20-40分鐘過濾即得改性瀝青；
(3)在相同的轉速下加入炭黑、石墨烯復合材料和鈦酸正丁酯攪拌30-50分鐘，最后加入其余剩余的成分，在反應釜內攪拌、分散，將分散后的物料加到砂磨機中研磨分散均勻，并在1200-1400轉/分下攪拌20-30分鐘；
(4)將分散均勻的物料加到過濾機中進行過濾，過濾后得到細度為20-40μm的物料，將過濾后的物料包裝即得石墨烯油漆。
作為本發明再進一步的方案：步驟(1)中所述氧化石墨烯漿料、碳納米管漿料、表面活性劑的重量比為1-20：1-20：0.01。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的油漆添加的石墨烯復合材料提高油漆涂層導靜電能力，添加的改性瀝青和云母粉提高了油漆的耐候性、耐腐蝕性、耐潮性和耐水性等功能，保護了環境，增加了油漆的耐熱性和阻燃性，本發明的油漆具有生產成本低廉，用途廣泛，性能優異，值得推廣使用。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
本發明實施例中，一種石墨烯油漆，由下列重量份的原料制備而成：石墨烯復合材料5份、環氧樹脂20份、聚丙烯樹脂9份、聚醚2份、聚氨酯膠黏劑2份、炭黑1份、云母粉1份、二環己基甲烷二異氰酸酯2份、二乙烯三胺5份、乙酸丁酯8份、鈦酸正丁酯1份、改性納米二氧化硅1份、二硫化四甲基秋蘭姆1份、改性瀝青10份、二甲基甲酰胺7份、二甲苯4份、二丁基羥基甲苯1份、木蠟油3份、腰果酚2份。
所述改性瀝青是由下列重量份的原料制成：氫氧化鎂0.2份、AH-30瀝青50份、AH-70瀝青30份、失水蘋果酸酐樹脂6份、聚對苯二甲酸乙二酯3份、松香1份、鐵酸鈣0.4份、堿式硅鉻酸鉛0.2份、環烷酸鈷0.6份、活性白土0.3份、桐油5份、丙烯酸甲酯1份、過氧化環己酮0.05份、低分子量聚丙烯酰胺降粘劑0.4份、乙醇1份、三氯醋酸3份、煤油1份。
所述的石墨烯油漆的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備石墨烯復合材料：將固含量≤50％的氧化石墨烯漿料加入單層玻璃反應釜中，加入表面活性劑，攪拌25min使其混合均勻，再將固含量≤50％的碳納米管漿料加入反應釜中，繼續攪拌25min，得混合漿料，所述氧化石墨烯漿料、碳納米管漿料、表面活性劑的重量比為1：1：0.01；將混合漿料置于90℃烘箱內進行烘干，烘至含水量≤5％，將烘干的固體用粉碎機粉碎，使粉碎顆粒的粒徑≤74μm；加熱馬弗爐，使其升溫至200℃，將粉碎顆粒迅速加入馬弗爐中，空氣中膨化、還原處理3min后迅速取出，再冷卻至常溫，制得石墨烯復合材料；
(2)制備改性瀝青：將過氧化環己酮溶于乙醇中，將溶液和丙烯酸甲酯加到桐油中，混合攪拌加熱至混合物出現拉絲現象，停止加熱，冷卻至室溫得到改性桐油備用；將聚對苯二甲酸乙二酯加熱至熔融狀態，再加入失水蘋果酸酐樹脂、松香和三氯醋酸攪拌混合均勻，將溫度控制在120℃，再加入AH-70瀝青、AH-30瀝青和改性桐油在1200轉/分下剪切攪拌1小時，再加入其余剩余物質，并以相同的轉速研磨分散20分鐘過濾即得改性瀝青；
(3)在相同的轉速下加入炭黑、石墨烯復合材料和鈦酸正丁酯攪拌30分鐘，最后加入其余剩余的成分，在反應釜內攪拌、分散，將分散后的物料加到砂磨機中研磨分散均勻，并在1200轉/分下攪拌20分鐘；
(4)將分散均勻的物料加到過濾機中進行過濾，過濾后得到細度為20μm的物料，將過濾后的物料包裝即得石墨烯油漆。
實施例2
本發明實施例中，一種石墨烯油漆，由下列重量份的原料制備而成：石墨烯復合材料10份、環氧樹脂28份、聚丙烯樹脂10份、聚醚2.5份、聚氨酯膠黏劑2.5份、炭黑1.5份、云母粉3份、二環己基甲烷二異氰酸酯2.5份、二乙烯三胺6.5份、乙酸丁酯10份、鈦酸正丁酯2份、改性納米二氧化硅2份、二硫化四甲基秋蘭姆2份、改性瀝青12.5份、二甲基甲酰胺8份、二甲苯6份、二丁基羥基甲苯2份、木蠟油4份、腰果酚2.5份。
所述改性瀝青是由下列重量份的原料制成：氫氧化鎂0.4份、AH-30瀝青55份、AH-70瀝青32.5份、失水蘋果酸酐樹脂8份、聚對苯二甲酸乙二酯4.5份、松香4.5份、鐵酸鈣0.6份、堿式硅鉻酸鉛0.4份、環烷酸鈷0.8份、活性白土0.5份、桐油6.5份、丙烯酸甲酯2份、過氧化環己酮0.1份、低分子量聚丙烯酰胺降粘劑0.7份、乙醇2份、三氯醋酸4份、煤油2份。
所述的石墨烯油漆的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備石墨烯復合材料：將固含量≤50％的氧化石墨烯漿料加入單層玻璃反應釜中，加入表面活性劑，攪拌30min使其混合均勻，再將固含量≤50％的碳納米管漿料加入反應釜中，繼續攪拌30min，得混合漿料，所述氧化石墨烯漿料、碳納米管漿料、表面活性劑的重量比為10：10：0.01；將混合漿料置于100℃烘箱內進行烘干，烘至含水量≤5％，將烘干的固體用粉碎機粉碎，使粉碎顆粒的粒徑≤74μm；加熱馬弗爐，使其升溫至325℃，將粉碎顆粒迅速加入馬弗爐中，空氣中膨化、還原處理7min后迅速取出，再冷卻至常溫，制得石墨烯復合材料；
(2)制備改性瀝青：將過氧化環己酮溶于乙醇中，將溶液和丙烯酸甲酯加到桐油中，混合攪拌加熱至混合物出現拉絲現象，停止加熱，冷卻至室溫得到改性桐油備用；將聚對苯二甲酸乙二酯加熱至熔融狀態，再加入失水蘋果酸酐樹脂、松香和三氯醋酸攪拌混合均勻，將溫度控制在125℃，再加入AH-70瀝青、AH-30瀝青和改性桐油在1300轉/分下剪切攪拌1.2小時，再加入其余剩余物質，并以相同的轉速研磨分散30分鐘過濾即得改性瀝青；
(3)在相同的轉速下加入炭黑、石墨烯復合材料和鈦酸正丁酯攪拌40分鐘，最后加入其余剩余的成分，在反應釜內攪拌、分散，將分散后的物料加到砂磨機中研磨分散均勻，并在1300轉/分下攪拌25分鐘；
(4)將分散均勻的物料加到過濾機中進行過濾，過濾后得到細度為30μm的物料，將過濾后的物料包裝即得石墨烯油漆。
實施例3
本發明實施例中，一種石墨烯油漆，由下列重量份的原料制備而成：石墨烯復合材料15份、環氧樹脂36份、聚丙烯樹脂11份、聚醚3份、聚氨酯膠黏劑3份、炭黑2份、云母粉5份、二環己基甲烷二異氰酸酯3份、二乙烯三胺8份、乙酸丁酯12份、鈦酸正丁酯3份、改性納米二氧化硅3份、二硫化四甲基秋蘭姆3份、改性瀝青15份、二甲基甲酰胺9份、二甲苯8份、二丁基羥基甲苯3份、木蠟油5份、腰果酚3份。
所述改性瀝青是由下列重量份的原料制成：氫氧化鎂0.6份、AH-30瀝青60份、AH-70瀝青35份、失水蘋果酸酐樹脂10份、聚對苯二甲酸乙二酯6份、松香2份、鐵酸鈣0.8份、堿式硅鉻酸鉛0.6份、環烷酸鈷1.0份、活性白土0.7份、桐油8份、丙烯酸甲酯3份、過氧化環己酮0.15份、低分子量聚丙烯酰胺降粘劑1.0份、乙醇3份、三氯醋酸5份、煤油3份。
所述的石墨烯油漆的制備方法，包括以下步驟：
(1)制備石墨烯復合材料：將固含量≤50％的氧化石墨烯漿料加入單層玻璃反應釜中，加入表面活性劑，攪拌35min使其混合均勻，再將固含量≤50％的碳納米管漿料加入反應釜中，繼續攪拌35min，得混合漿料，所述氧化石墨烯漿料、碳納米管漿料、表面活性劑的重量比為20：20：0.01；將混合漿料置于110℃烘箱內進行烘干，烘至含水量≤5％，將烘干的固體用粉碎機粉碎，使粉碎顆粒的粒徑≤74μm；加熱馬弗爐，使其升溫至450℃，將粉碎顆粒迅速加入馬弗爐中，空氣中膨化、還原處理10min后迅速取出，再冷卻至常溫，制得石墨烯復合材料；
(2)制備改性瀝青：將過氧化環己酮溶于乙醇中，將溶液和丙烯酸甲酯加到桐油中，混合攪拌加熱至混合物出現拉絲現象，停止加熱，冷卻至室溫得到改性桐油備用；將聚對苯二甲酸乙二酯加熱至熔融狀態，再加入失水蘋果酸酐樹脂、松香和三氯醋酸攪拌混合均勻，將溫度控制在130℃，再加入AH-70瀝青、AH-30瀝青和改性桐油在1400轉/分下剪切攪拌1.5小時，再加入其余剩余物質，并以相同的轉速研磨分散40分鐘過濾即得改性瀝青；
(3)在相同的轉速下加入炭黑、石墨烯復合材料和鈦酸正丁酯攪拌50分鐘，最后加入其余剩余的成分，在反應釜內攪拌、分散，將分散后的物料加到砂磨機中研磨分散均勻，并在1400轉/分下攪拌30分鐘；
(4)將分散均勻的物料加到過濾機中進行過濾，過濾后得到細度為40μm的物料，將過濾后的物料包裝即得石墨烯油漆。
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。