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专利号: 2022108830630
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

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;所述的原料的质量百分比之和为100%;

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‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐,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;

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,具体的制备工艺如下:40‑50体积份浓硫酸中加入1质量份硝酸钠与2质量份石墨粉反应,冰浴条件下搅拌

20‑50分钟,后于1小时内少量多次添加高锰酸钾共5‑10质量份,冰浴反应2小时,升温至25‑

40℃反应30分钟,逐滴加入水50‑70体积份,后98℃油浴搅拌30分钟,再于室温下1小时内加入60℃温水70‑160体积份,后加入30%双氧水7‑10体积份,静置过夜弃上清,10000转离心

5‑15分钟取沉淀,用5%盐酸洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,冷冻干燥后获得自制氧化石墨烯,其中当1体积份为1毫升时,对应的1质量份为 1克。

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:步骤(1)‑(3)中所用的原料氧化石墨烯、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、组氨酸以及还原剂的质量比为3:1:1:20‑5:1:1:60。

4.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: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。

5.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: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。

6.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:步骤(3)中所述的还原剂为天然生物基还原剂。

7.根据权利要求6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。