一种TiO2/石墨烯水性氟碳漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体而言，涉及一种TiO

背景技术

氟碳漆是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料，由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有优越的耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低摩擦性，在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用。溶剂型氟碳漆由于含有大量的VOC，易造成环境污染且危害施工人员身体健康，同时囿于相关环保法律法规，因此，研究满足环保要求的高性能水性氟碳漆收到人们的青睐；而现有的水性氟碳漆产品还不够成熟，在抗紫外线、耐酸碱性、耐候性、耐久性方面比溶剂型氟碳涂料差很多，不能满足现代工业、建筑等领域的要求，

光催化技术用于降解污染物在近年来受到广泛关注，光催化技术降解分解部分有机物同时具有灭菌除臭、自洁防污的作用，二氧化钛(TiO

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

现有的水性氟碳漆在抗紫外线、耐侯性、机械性能、使用寿命方面无法满足现代建筑、工业领域的要求。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本发明提供了一种TiO

所述颜浆按质量份数包括：去离子水10～18份、分散润湿剂4～6份、pH调节剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜填料70～80份和TiO

进一步地，所述TiO

石墨烯的制备：将石墨粉加入混合浓酸溶液中，反应20min～40min，缓慢加入KMnO

取制得的氧化石墨粉加入去离子水中，超声破碎分散，加入还原剂进行反应，过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，真空干燥，得到石墨烯；

TiO

进一步地，石墨烯的制备中所述混合浓酸溶液为浓硫酸：浓硝酸体积比为(15～20)：1的混合浓酸溶液，且所述浓硫酸浓度大于等于98％，浓硝酸浓度为64％～68％。

进一步地，石墨烯的制备中所述超声破碎分散为采用超声细胞粉碎机在400～600W的功率下超声破碎分散1h～1.5h。

进一步地，石墨烯的制备中所述还原剂选自枸橼酸钠。

进一步地，石墨烯的制备中枸橼酸钠的加入量为所取氧化石墨质量的18～20倍，反应条件为89～92℃、剧烈搅拌，反应时间为6h～10h。

进一步地，TiO

进一步地，TiO

进一步地，TiO

一种TiO

颜浆的制备：按质量份数依次加入去离子水10～18份、分散润湿剂4～6份、pH调节剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜填料70～80份和TiO

TiO

相较于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明一种TiO

本发明中TiO

附图说明

图1为本发明实施例中石墨烯的透射电镜图；

图2为本发明实施例中TiO

具体实施方式

在本发明的描述中，应当说明的是，在本发明的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

具体实施方案一：一种TiO

所述颜浆按质量份数包括：去离子水10～18份、分散润湿剂4～6份、pH调节剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜填料70～80份和TiO

具体实施方案二：所述TiO

石墨烯的制备：将石墨粉加入混合浓酸溶液中，反应20min～40min，缓慢加入KMnO

取制得的氧化石墨粉加入去离子水中，超声破碎分散，加入还原剂进行反应，过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，真空干燥，得到石墨烯；

TiO

本实施方案中KMnO

本实施方案方法制备TiO

具体实施方案三：石墨烯的制备中所述混合浓酸溶液为浓硫酸：浓硝酸体积比为(15～20)：1的混合浓酸溶液，且所述浓硫酸浓度大于等于98％，浓硝酸浓度为64％～68％。本实施方案其他与具体实施方二相同。

本实施方案中，选择具有酸氧化作用的强酸混合溶液，在KMnO

具体实施方案四：石墨烯的制备中所述超声破碎分散为采用超声细胞粉碎机在400～600W的功率下超声破碎分散1h～1.5h。本实施方案其他与具体实施方三相同。

本实施方案中选择的超声破碎分散的功率和时间，可得到稳定的、结构良好的单层石墨烯，极少量出现为双层石墨烯。

具体实施方案五：石墨烯的制备中所述还原剂选自枸橼酸钠。本实施方案其他与具体实施方四相同。

本实施方案选用枸橼酸钠作为还原剂，是由于其还原性强，可使石墨烯充分还原，且其反应条件温和易于控制，反应后可水洗去除，过程中环保无污染，对设备无特殊要求，且原料价廉易得，有利于工业化生产。

具体实施方案六：石墨烯的制备中枸橼酸钠的加入量为所取氧化石墨质量的18～20倍，反应条件为89～92℃、剧烈搅拌，反应时间为6h～10h。本实施方案其他与具体实施方五相同。

具体实施方案七：TiO

具体实施方案八：TiO

具体实施方案九：TiO

本实施方案中，针对表面活性剂的选择，离子型表面活性剂依靠静电斥力稳定石墨烯，非离子型表面活性剂依靠疏水基与石墨烯层表面的作用，并利用亲水基团增加石墨烯在水中的分散性，通过研究各种表面活性剂在水中对石墨烯的分散能力，最终选择分散能力较好的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物表面活性剂，反应最后将TiO

本实施方案中，TiO

具体实施方案十：一种TiO

颜浆的制备：按质量份数依次加入去离子水10～18份、分散润湿剂4～6份、pH调节剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜填料70～80份和TiO

TiO

实施例1

石墨烯的制备：称取10g石墨粉，将其加入到1000ml混合浓酸溶液(浓硫酸：浓硝酸体积比为20：1)中，反应30min，缓慢分次加入KMnO

取制得的氧化石墨粉5g，加入去离子水中，采用超声细胞粉碎机在450W的功率下超声破碎分散1h，加入枸橼酸钠100g，在90℃、600r/min搅拌下反应8h，采用抽滤的方式过滤，用去离子水将滤饼洗涤至中性，真空干燥，得到石墨烯；

TiO

如图1所示，在石墨烯的透射电镜图中可以看到，得到的的石墨烯无明显的团聚现象，处于单层石墨烯的状态。如图2所示，在TiO

本发明得到的TiO

实施例2

颜浆的制备：按质量份数依次加入去离子水14份、DOW X 405分散润湿剂5份、AMP-95pH调节剂0.2份、聚硅氧烷消泡剂0.2份、金红石型钛白粉70份和TiO

TiO

由于TiO

采用高压空气喷涂方式降本实施例得到的TiO

表1

本实施例得到TiO

对本发明TiO

TiO

虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本发明领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。