本發明屬于能源汽車面漆領域，具體涉及到一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆及其制備方法。
背景技術：
一般汽車漆具有保護和美觀裝飾等功能，如高光澤、高耐候性、華麗裝飾性、強耐 腐蝕性、顏色保持長久性、抗機械碰撞、抗刮花、耐汽油、機油、耐酸雨、耐鳥糞等，而目前的汽車漆大多采用環氧面漆，現有的環氧面漆普遍存在耐候性較差，不能暴露在戶外使用，只能當作底漆使用，涂裝次數多，耗時長、成本高。產生這些不足是因為環氧樹脂含有不穩定的苯環，在紫外線的照射下雙鍵斷裂而發生粉化，涂裝時需噴涂配套的耐候性面漆，至少需要兩次施工，而且每次都需要一定的時間使油漆干燥；
石墨烯是人類已知強度最高的物質，比鉆石還堅硬，強度高，在塑料里摻入百分之一的石墨烯，就能使塑料具備良好的導電性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度，石墨烯耐腐蝕、耐酸堿性好，貯存穩定性強，因此如何將石墨烯加入到傳統的環氧面漆中，改善其在環氧樹脂中的分散性，增強環氧面漆的綜合性能，是目前研究的重點。
技術實現要素：
本發明目的是提供一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆及其制備方法，具體是通過以下的方法實現的：
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆，它是由質量比為10-12:1的A、B組份組成的；
所述的A組份是由下述重量份的原料制成的：
石墨烯10-14、雙酚a環氧樹脂110-120、二環己基碳二亞胺0.1-0.3、乙酰檸檬酸三丁酯3-4、三羥甲基丙烷0.4-1、8-羥基喹啉銅0.6-1、烯基琥珀酸酐1-2、苯并三氮唑0.5-1、三鹽基硫酸鉛0.1-0.2、硬脂酸鈣2-3、氣相二氧化硅3-4、環烷酸銅0.1-0.3、烷基苯磺酸鈉0.8-1、鄰苯二甲酸酯1-2；
所述的B組份是由質量比為100-110:1-2的4，4’-二氨基二苯甲烷、聚乙二醇混合組成的。
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆的制備方法，所述的A組份的制備方法包括以下步驟：
（1）將上述石墨烯加入到其重量100-110倍的、質量比為4-5：1的硫酸、硝酸的混合溶液中，所述的硫酸的濃度為90-95%，所述的硝酸的濃度為96-98%，升高溫度為110-120℃，超聲6-10小時，過濾，將沉淀水洗3-4次，在80-90℃下真空干燥1-2小時，得羧基化石墨烯；
（2）將上述羧基化石墨烯加入到其重量20-30倍的氯化亞砜中，在60-70℃下保溫攪拌20-25小時，蒸餾除去氯化亞砜，常溫干燥，加入到其重量10-13倍的乙二醇中，送入到110-120℃的油浴中，保溫46-50小時，過濾，將沉淀用四氫呋喃、去離子水依次洗滌3-4次，在70-80℃下真空干燥1-2小時，得羥基化石墨烯；
（3）將上述羥基化石墨烯加入到其重量100-110倍的二甲基甲酰胺中，升高溫度為57-60℃，超聲1-2小時，得羥基化石墨烯分散液；
（4）將上述二環己基碳二亞胺加入到其重量21-30倍的二甲基甲酰胺中，攪拌均勻，得酰胺分散液；
（5）將上述羥基化石墨烯分散液加入到冰水浴中，加入上述硬脂酸，攪拌均勻，滴加上述酰胺分散液，滴加完畢后攪拌反應5-6小時，出料，與上述乙酰檸檬酸三丁酯混合，升高溫度為60-65℃，保溫攪拌10-14小時，抽濾，將沉淀用二甲基甲酰胺、去離子水依次洗滌3-4次，在70-80℃下真空干燥1-2小時，得接枝石墨烯；
（6）將上述8-羥基喹啉銅、氣相二氧化硅、三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量70-80倍的無水乙醇中，升高溫度為60-65℃，保溫攪拌2-3小時，過濾，將沉淀用無水乙醇、去離子水依次洗滌2-3次，在70-80℃下真空干燥1-2小時，得烷基改性二氧化硅；
（7）將上述烷基改性二氧化硅、接枝石墨烯混合，球磨均勻，加入上述硬脂酸鈣，在70-80℃下保溫攪拌20-30分鐘，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得所述A組份。
本發明面漆的使用方法為：將所述A、B組份混合，攪拌均勻，噴涂在汽車基材表面，先在100-110℃下加熱1-2小時，再在140-150℃下固化4-5小時，冷卻即可。
本發明的有益效果：
本發明首先是在濃硝酸中對石墨烯進行酸化處理，然后將形成的羧基用氯化亞砜進行酰氯化，再與乙二醇發生酰化反應，從而在石墨烯表面上引入羥基，然后通過二甲基甲酰胺作為溶劑，接枝硬脂酸，得到可以在環氧樹脂間有效分散的接枝物，本發明的環氧面漆不僅具有良好的耐腐蝕性，更具有優異的戶外耐久性、附著力強，且本發明的面漆表面硬度好，耐刮傷性強，穩定性好，不易脫落，綜合性能優越。
具體實施方式
實施例1：
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆，它是由質量比為12:1的A、B組份組成的；
所述的A組份是由下述重量份的原料制成的：
石墨烯14、雙酚a環氧樹脂120、二環己基碳二亞胺0.3、乙酰檸檬酸三丁酯4、三羥甲基丙烷0.4、8-羥基喹啉銅0.6、烯基琥珀酸酐1、苯并三氮唑0.5、三鹽基硫酸鉛0.2、硬脂酸鈣3、氣相二氧化硅3、環烷酸銅0.1、烷基苯磺酸鈉0.8、鄰苯二甲酸酯1；
所述的B組份是由質量比為110:1的4，4’-二氨基二苯甲烷、聚乙二醇混合組成的。
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆的制備方法，所述的A組份的制備方法包括以下步驟：
（1）將上述石墨烯加入到其重量110倍的、質量比為5：1的硫酸、硝酸的混合溶液中，所述的硫酸的濃度為95%，所述的硝酸的濃度為98%，升高溫度為120℃，超聲10小時，過濾，將沉淀水洗3次，在90℃下真空干燥1-2小時，得羧基化石墨烯；
（2）將上述羧基化石墨烯加入到其重量30倍的氯化亞砜中，在70℃下保溫攪拌20小時，蒸餾除去氯化亞砜，常溫干燥，加入到其重量13倍的乙二醇中，送入到120℃的油浴中，保溫46小時，過濾，將沉淀用四氫呋喃、去離子水依次洗滌3次，在70-80℃下真空干燥2小時，得羥基化石墨烯；
（3）將上述羥基化石墨烯加入到其重量110倍的二甲基甲酰胺中，升高溫度為60℃，超聲1小時，得羥基化石墨烯分散液；
（4）將上述二環己基碳二亞胺加入到其重量30倍的二甲基甲酰胺中，攪拌均勻，得酰胺分散液；
（5）將上述羥基化石墨烯分散液加入到冰水浴中，加入上述硬脂酸，攪拌均勻，滴加上述酰胺分散液，滴加完畢后攪拌反應6小時，出料，與上述乙酰檸檬酸三丁酯混合，升高溫度為65℃，保溫攪拌14小時，抽濾，將沉淀用二甲基甲酰胺、去離子水依次洗滌3次，在80℃下真空干燥1小時，得接枝石墨烯；
（6）將上述8-羥基喹啉銅、氣相二氧化硅、三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量70倍的無水乙醇中，升高溫度為65℃，保溫攪拌2小時，過濾，將沉淀用無水乙醇、去離子水依次洗滌2次，在70-80℃下真空干燥2小時，得烷基改性二氧化硅；
（7）將上述烷基改性二氧化硅、接枝石墨烯混合，球磨均勻，加入上述硬脂酸鈣，在80℃下保溫攪拌20分鐘，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得所述A組份。
本發明面漆的使用方法為：將所述A、B組份混合，攪拌均勻，噴涂在汽車基材表面，先在110℃下加熱1小時，再在150℃下固化5小時，冷卻即可。
性能測試：
鉛筆硬度：2H；
耐水性：10d無異常；
耐酸性（5%H2SO4）：10h無異常；
耐堿性（5%NAOH）: 10h無異常；
人工加速老化（1000h）：不開裂、不粉化、變色≤1級；
實施例2
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆，它是由質量比為10-12:1的A、B組份組成的；
所述的A組份是由下述重量份的原料制成的：
石墨烯14、雙酚a環氧樹脂110、二環己基碳二亞胺0.3、乙酰檸檬酸三丁酯3、三羥甲基丙烷0.7、8-羥基喹啉銅0.8、烯基琥珀酸酐2、苯并三氮唑0.8、三鹽基硫酸鉛0.1、硬脂酸鈣2、氣相二氧化硅3、環烷酸銅0.1、烷基苯磺酸鈉0.8、鄰苯二甲酸酯1；
所述的B組份是由質量比為110:1的4，4’-二氨基二苯甲烷、聚乙二醇混合組成的。
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆的制備方法，所述的A組份的制備方法包括以下步驟：
（1）將上述石墨烯加入到其重量110倍的、質量比為5：1的硫酸、硝酸的混合溶液中，所述的硫酸的濃度為90-95%，所述的硝酸的濃度為98%，升高溫度為110℃，超聲8小時，過濾，將沉淀水洗3次，在90℃下真空干燥2小時，得羧基化石墨烯；
（2）將上述羧基化石墨烯加入到其重量30倍的氯化亞砜中，在60℃下保溫攪拌25小時，蒸餾除去氯化亞砜，常溫干燥，加入到其重量13倍的乙二醇中，送入到120℃的油浴中，保溫50小時，過濾，將沉淀用四氫呋喃、去離子水依次洗滌3次，在80℃下真空干燥1小時，得羥基化石墨烯；
（3）將上述羥基化石墨烯加入到其重量100倍的二甲基甲酰胺中，升高溫度為60℃，超聲1小時，得羥基化石墨烯分散液；
（4）將上述二環己基碳二亞胺加入到其重量30倍的二甲基甲酰胺中，攪拌均勻，得酰胺分散液；
（5）將上述羥基化石墨烯分散液加入到冰水浴中，加入上述硬脂酸，攪拌均勻，滴加上述酰胺分散液，滴加完畢后攪拌反應6小時，出料，與上述乙酰檸檬酸三丁酯混合，升高溫度為65℃，保溫攪拌14小時，抽濾，將沉淀用二甲基甲酰胺、去離子水依次洗滌3次，在80℃下真空干燥1小時，得接枝石墨烯；
（6）將上述8-羥基喹啉銅、氣相二氧化硅、三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量70倍的無水乙醇中，升高溫度為65℃，保溫攪拌3小時，過濾，將沉淀用無水乙醇、去離子水依次洗滌2次，在70℃下真空干燥1小時，得烷基改性二氧化硅；
（7）將上述烷基改性二氧化硅、接枝石墨烯混合，球磨均勻，加入上述硬脂酸鈣，在70℃下保溫攪拌30分鐘，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得所述A組份。
一種新能源汽車環氧接枝石墨烯面漆，本發明面漆的使用方法為：將所述A、B組份混合，攪拌均勻，噴涂在汽車基材表面，先在110℃下加熱1小時，再在140℃下固化5小時，冷卻即可。
性能測試：
鉛筆硬度：2H；
耐水性：10d無異常；
耐酸性（5%H2SO4）：10h無異常；
耐堿性（5%NAOH）: 10h無異常；
人工加速老化（1000h）：不開裂、不粉化、變色≤1級。