改性石墨烯掺杂的生物基环氧-酚体系树脂防腐涂料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115322648A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202210883063.0(22)申请日2022.07.26(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山路483号(72)发明人胡洋刘照清武竞骅刘沚朗舒博杨卓鸿吴涛(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师桂婷(51)Int.Cl.C09D163/00(2006.01)C09D5/08(2006.01)C09D7/62(2018.01)C08G59/62(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称改性石墨烯掺杂的生物基环氧-酚体系树脂防腐涂料及其制备方法(57)摘要本发明属于功能材料技术领域，公开了一种改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料及其制备方法。本发明将环氧植物油与天然多酚分别溶于乙醇中，溶解完全后混合，然后将改性石墨烯分散在乙醇中超声得到分散均匀的悬浊液，磁力搅拌下使三种组分融合充分，旋转蒸发除去溶剂后可得到成品涂料液。对氧化石墨烯的改性可成功增强各组分交联能力，有效解决常规填料易沉降问题，提高产品稳定性。涂料配方中所采用均为可再生的生物基原料，成分简单，使用时无污染物释放，达到使用寿命时易降解更新，为环境友好型涂料，对于环氧防腐涂料的绿色产业革新具有显性意义。CN115322648ACN115322648A权利要求书1/2页1.一种改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于包括以下质量百分比的原料：环氧植物油65％‑85％，天然多酚15％‑35％，改性石墨烯0.025％‑0.4％，其中改性石墨烯为组氨酸接枝的酸还原氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于：所述的环氧植物油为环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧亚麻油、环氧桐油中的至少一种；所述的天然多酚为单宁酸、槲皮素、漆酚、没食子酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于：所述的改性石墨烯通过以下方法制备得到：(1)将氧化石墨烯分散在溶剂中，再加入1‑乙基‑3‑(3‑(二甲氨基)丙基)碳二亚胺，充分搅拌混匀，制得均一混悬液；(2)将组氨酸溶解于溶剂中，溶剂与步骤(1)中溶剂相同，然后与步骤(1)的混悬液充分混合后在室温下搅拌反应；(3)将步骤(2)中所得混合液的pH值调至8‑10，向其中加入还原剂，并加热搅拌进行反应，反应结束后纯化即得改性石墨烯。4.根据权利要求3所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于：步骤(1)‑(3)中所用的原料氧化石墨烯、1‑乙基‑3‑(3‑(二甲氨基)丙基)碳二亚胺、组氨酸以及还原剂的质量比为3:1:1:20‑5:1:1:60。5.根据权利要求3所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于：步骤(1)中所述的氧化石墨烯是通过改进Hummers法制备的氧化石墨烯；步骤(1)中所述的溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N,N‑二甲基丙酰胺、N,N‑二乙基甲酰胺和N,N‑二乙基乙酰胺中的一种。6.根据权利要求3所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于：步骤(2)中所述的在室温下搅拌反应的时间为24小时以上；步骤(3)中所述的加热搅拌进行反应是指加热至60‑80℃搅拌反应5‑8小时。7.根据权利要求3所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料，其特征在于：步骤(3)中所述的还原剂为天然生物基还原剂，优选为单宁酸、抗坏血酸、谷胱甘肽、没食子酸、壳聚糖中的至少一种。8.一种根据权利要求1‑7任一项所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：采用溶剂共混法，按配方量将环氧植物油与天然多酚按配方量分别溶于无水乙醇，后将两溶液混合搅拌均匀，得到溶液1；称取配方量的改性石墨烯分散于无水乙醇，超声制成纳米粒子后，将其与溶液1混合，搅拌混合均匀后旋转蒸发除去乙醇，即收集得到掺杂改性石墨烯的涂料液。9.根据权利要求1‑7任一项所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂2CN115322648A权利要求书2/2页料在金属器械防锈保护、木材抗菌以及纸质模型防水增韧中的应用。10.一种根据权利要求1‑7任一项所述的改性石墨烯掺杂的生物基环氧‑酚体系树脂防腐涂料的使用方法，其特征在于包括以下步骤：将涂料液预热以降低粘度，用涂布机在金属基材上进行涂覆，真空干燥排气泡，保持真空条件经120‑150℃预固化2小时和180‑200℃后固化5小时，即可制得环氧树脂防腐涂层。3CN115322648A说明书1/7