一种石墨烯、碳纳米管增强防腐防弹涂料的制备方法转让专利

申请号 : CN201810003455.7

文献号 : CN108192493B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 王华李涛李志方泽锋

申请人 : 深圳市碳能科技有限公司

摘要 :

本发明涉及一种石墨烯、碳纳米管增强防腐防弹涂料的制备方法,方法包括:将分别制备好的第一组分和第二组分加热到50℃,使用高压喷涂设备按照1:1体积比喷涂,将设备主机压力设定为70kg/cm2,温度为50℃,进行喷涂成膜。本发明的有益效果在于:通过本发明制备方法制备的防腐防弹涂料的防腐性能好、耐冲击性能高、具有环保、快速干燥的优点。

权利要求 :

1.一种石墨烯、碳纳米管增强防腐防弹涂料的制备方法,其特征在于,方法包括:步骤1、制备第一组分:

1A.将0.01-10份石墨烯、0.01-3份分散剂、0.01-10份碳纳米管、20-40份多元醇加入到反应釜中,不断搅拌,并加热到90-120℃,抽真空0.5-4小时备用;

1B.将1A中溶液降到40-70℃,并加入40-60份异氰酸酯、0.1-15份硅油,不断搅拌,0.5-

2h,随后加热到75-95℃,反应1-5h,随后测NCO含量,NCO含量在10-30%之间;

步骤2、制备第二组分:

2A.将10-50份扩链剂加入到反应釜中,并加入0.01-5份石墨烯、0.01-5份分散剂、

0.01-5份碳纳米管,搅拌0.5-2h,均匀分散,并抽真空;

2B.在2A溶液中依次加入20-40份端氨基聚醚、5-20份聚醚多元醇、1-10份颜料、1-10份硅油及其它微量助剂,搅拌0.5-2h,同时抽真空;

步骤3、制备膜:

将第一组分和第二组分加热到50℃,使用高压喷涂设备按照1:1体积比喷涂,设备主机压力设定为70kg/cm2,温度为50℃,进行喷涂成膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1A中,所述石墨烯是氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、物理法石墨烯、多层石墨烯、改性石墨烯等其中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1A中,所述碳纳米管是单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、改性碳纳米管等中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1A中,所述分散剂是BYK210、硅烷偶联剂、牛胆酸钠、吐温80等其中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1A中,所述多元醇是聚己内酯二醇PCL、聚碳酸酯二醇PCDL、聚丙二醇PPG、聚四氢呋喃二醇PTMEG中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1A中,异氰酸酯是异弗尔酮二异氰酸酯IPDI、苯二亚甲基异氰酸酯(XDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2A中,所述扩链剂是1,6-已二胺、异弗尔酮二胺、二元胺、二甲硫基甲苯二胺、二乙基甲苯二胺中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2B中,所述端氨基聚醚可以是D400、D2000、T5000、T-403、D-230、D3000中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2B中,所述聚醚多元醇可以是聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或多种。

说明书 :

一种石墨烯、碳纳米管增强防腐防弹涂料的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及防腐防弹涂料制备领域,特别是一种石墨烯、碳纳米管增强 防腐防弹涂料的制备方法。

背景技术

[0002] 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄 膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料,也是目前发现的最薄、强度最 大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,是“新材料之王”,科学家甚 至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。石墨烯因其优异的物理与化学性能, 在涂料领域有广泛的应用,例如可以增强涂料的导电、导热、耐磨、防腐等 性能;碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许 多异常的力学、电学和化学性能。
[0003] 目前涂料中应用广泛的弹性体是聚氨酯、聚脲,但是单纯的聚氨酯或聚 脲涂料不能满足市场上的防爆、防弹需求,且聚氨酯、聚脲涂料耐老化、防 腐性能较差,限制其应用。
[0004] 上述涂料,不是100%的固含量,干燥过程耗时长,干燥过程中可能伴随 着有毒溶剂的释放,既不符合环保要求也不节能,并且不能有效的防护爆炸 过程中的弹片甚至子弹的攻击。

发明内容

[0005] 发明的目的在于提供一种石墨烯、碳纳米管增强防腐防弹涂料的制备方 法,以解决现有技术中防腐性能差、耐冲击性能低、不环保、不能快速干燥 等问题。本发明涂料为双组分涂料,具体制备方法如下:
[0006] 一种石墨烯、碳纳米管增强防腐防弹涂料的制备方法,包括:
[0007] 步骤1、制备第一组分:
[0008] 1A.将0.01-10份石墨烯、0.01-3份分散剂、0.01-10份碳纳米管、20-40份多元 醇加入到反应釜中,不断搅拌,并加热到90-120℃,抽真空0.5-4小时备用;
[0009] 1B.将A中溶液降到40-70℃,并加入40-60份异氰酸酯、0.1-15份硅油,不断 搅拌,0.5-2h,随后加热到75-95℃,反应1-5h,随后测NCO含量,NCO含量在 10-30%之间;
[0010] 步骤2、制备第二组分:
[0011] 2A.将10-50份扩链剂加入到反应釜中,并加入0.01-5份石墨烯、0.01-5份分 散剂、0.01-5份碳纳米管,搅拌0.5-2h,均匀分散,并抽真空;
[0012] 2B.在A溶液中依次加入20-40份端氨基聚醚、5-20份聚醚多元醇、1-10份颜 料、1-10份硅油及其它微量助剂,搅拌0.5-2h,同时抽真空
[0013] 步骤3、制备膜:
[0014] 将A组分和B组分加热到50℃,使用高压喷涂设备按照1:1体积比喷涂, 主机压力设定为70kg/cm2,温度为50℃,进行喷涂成膜。
[0015] 在第一组分制备中:
[0016] 所述石墨烯可以是氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、物理法石墨烯、多层 石墨烯、改性石墨烯等其中的一种或者几种。
[0017] 所述碳纳米管可以是单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、改性碳纳米管等中 的一种或几种。
[0018] 所述分散剂可以是BYK210、硅烷偶联剂、牛胆酸钠、吐温80等其中的一 种或几种。
[0019] 所述多元醇是聚己内酯二醇PCL、聚碳酸酯二醇PCDL、聚丙二醇PPG、 聚四氢呋喃二醇PTMEG中的一种或几种。
[0020] 所述异氰酸酯可以是异弗尔酮二异氰酸酯IPDI、苯二亚甲基异氰酸酯 (XDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、4,4,-二环己基甲烷二异氰酸 酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 中的一种或多种。
[0021] 第二组分的制备中:
[0022] 2A.将10-50份扩链剂加入到反应釜中,并加入0.01-5份石墨烯、0.01-5份分 散剂、0.01-5份碳纳米管,搅拌0.5-2h,均匀分散,并抽真空;
[0023] 2B.在A溶液中依次加入20-40份端氨基聚醚、5-20份聚醚多元醇、1-10份颜 料、1-10份硅油及其它微量助剂,搅拌0.5-2h,同时抽真空;
[0024] 所述扩链剂是1,6-已二胺、异弗尔酮二胺、二元胺、二甲硫基甲苯二胺、 二乙基甲苯二胺中的一种或几种。
[0025] 所属端氨基聚醚可以是D400、D2000、T5000、T-403、D-230、D3000中的 一种或几种。
[0026] 所述聚醚多元醇可以是聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧 化丙烯共聚二醇中的一种或几种。
[0027] 本发明的有益效果在于:通过本发明制备方法制备的防腐防弹涂料的防 腐性能好、耐冲击性能高、具有环保、快速干燥的优点。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述, 显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 实施例一:
[0030] 第一组分制备:将30份聚丙二醇PPG、5份石墨烯、8份碳纳米管、5份分  散剂BYK210、一次加入到反应釜中,不断搅拌,并加热到110℃抽真空2h,随 后降温到55℃,接着加入45份MDI,7份硅油,搅拌均匀后,加热到85℃反应1.5h,降到室温即得第一组分;
[0031] 第二组分制备:将40份扩链剂二乙基甲苯二胺加入到反应釜中,并加入1 份石墨烯、1份分散剂、3份碳纳米管,搅拌1h,均匀分散,并抽真空;随后 依次加入20份端氨基聚醚D2000、10份T5000、15份聚四氢呋喃二醇、3份颜料、 5份硅油及其它微量助剂,搅拌1h,同时抽真空,即得第二组分;
[0032] 施工方法:
[0033] 将第一组分、第二组分加热到50℃,使用高压喷涂设备按照1:1体积比喷 涂,主机压力设定为70kg/cm2,温度为50℃,进行喷涂成膜。根据GB9278规 定条件下放置7天测试物理性能及耐盐雾性能按照GB/T2423.17测试。
[0034] 通过上述方法制备的防腐防弹涂料,具有100%固含量、10秒干燥不含溶 剂,且不需加热,涂布在基体上可有效防护爆炸弹片、甚至子弹的袭击。
[0035] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而 言,可以理解在不脱离本发明的原理和a精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。