本發(fā)明屬于能源汽車(chē)面漆領(lǐng)域，具體涉及到一種新能源汽車(chē)環(huán)氧接枝石墨烯面漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
一般汽車(chē)漆具有保護(hù)和美觀裝飾等功能，如高光澤、高耐候性、華麗裝飾性、強(qiáng)耐 腐蝕性、顏色保持長(zhǎng)久性、抗機(jī)械碰撞、抗刮花、耐汽油、機(jī)油、耐酸雨、耐鳥(niǎo)糞等，而目前的汽車(chē)漆大多采用環(huán)氧面漆，現(xiàn)有的環(huán)氧面漆普遍存在耐候性較差，不能暴露在戶(hù)外使用，只能當(dāng)作底漆使用，涂裝次數(shù)多，耗時(shí)長(zhǎng)、成本高。產(chǎn)生這些不足是因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂含有不穩(wěn)定的苯環(huán)，在紫外線(xiàn)的照射下雙鍵斷裂而發(fā)生粉化，涂裝時(shí)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(shí)間使油漆干燥；
石墨烯是人類(lèi)已知強(qiáng)度最高的物質(zhì)，比鉆石還堅(jiān)硬，強(qiáng)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(dǎo)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(wěn)定性強(qiáng)，因此如何將石墨烯加入到傳統(tǒng)的環(huán)氧面漆中，改善其在環(huán)氧樹(shù)脂中的分散性，增強(qiáng)環(huán)氧面漆的綜合性能，是目前研究的重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種新能源汽車(chē)環(huán)氧接枝石墨烯面漆及其制備方法，具體是通過(guò)以下的方法實(shí)現(xiàn)的：
一種新能源汽車(chē)環(huán)氧接枝石墨烯面漆，它是由質(zhì)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(huán)氧樹(shù)脂110-120、二環(huán)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(huán)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(zhì)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(chē)環(huán)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(zhì)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(shí)，過(guò)濾，將沉淀水洗3-4次，在80-90℃下真空干燥1-2小時(shí)，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?cái)嚢?0-25小時(shí)，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(shí)，過(guò)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(shí)，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(shí)，得羥基化石墨烯分散液；
（4）將上述二環(huán)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(yīng)5-6小時(shí)，出料，與上述乙酰檸檬酸三丁酯混合，升高溫度為60-65℃，保溫?cái)嚢?0-14小時(shí)，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(shí)，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(wú)水乙醇中，升高溫度為60-65℃，保溫?cái)嚢?-3小時(shí)，過(guò)濾，將沉淀用無(wú)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(shí)，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?cái)嚢?0-30分鐘，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得所述A組份。
本發(fā)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(chē)基材表面，先在100-110℃下加熱1-2小時(shí)，再在140-150℃下固化4-5小時(shí)，冷卻即可。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明首先是在濃硝酸中對(duì)石墨烯進(jìn)行酸化處理，然后將形成的羧基用氯化亞砜進(jìn)行酰氯化，再與乙二醇發(fā)生?；磻?yīng)，從而在石墨烯表面上引入羥基，然后通過(guò)二甲基甲酰胺作為溶劑，接枝硬脂酸，得到可以在環(huán)氧樹(shù)脂間有效分散的接枝物，本發(fā)明的環(huán)氧面漆不僅具有良好的耐腐蝕性，更具有優(yōu)異的戶(hù)外耐久性、附著力強(qiáng)，且本發(fā)明的面漆表面硬度好，耐刮傷性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，不易脫落，綜合性能優(yōu)越。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種新能源汽車(chē)環(huán)氧接枝石墨烯面漆，它是由質(zhì)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(huán)氧樹(shù)脂120、二環(huán)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(huán)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(zhì)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(chē)環(huán)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(zhì)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(shí)，過(guò)濾，將沉淀水洗3次，在90℃下真空干燥1-2小時(shí)，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?cái)嚢?0小時(shí)，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(shí)，過(guò)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(shí)，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(shí)，得羥基化石墨烯分散液；
（4）將上述二環(huán)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(yīng)6小時(shí)，出料，與上述乙酰檸檬酸三丁酯混合，升高溫度為65℃，保溫?cái)嚢?4小時(shí)，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(shí)，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(wú)水乙醇中，升高溫度為65℃，保溫?cái)嚢?小時(shí)，過(guò)濾，將沉淀用無(wú)水乙醇、去離子水依次洗滌2次，在70-80℃下真空干燥2小時(shí)，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?cái)嚢?0分鐘，加入剩余各原料，攪拌均勻，即得所述A組份。
本發(fā)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(chē)基材表面，先在110℃下加熱1小時(shí)，再在150℃下固化5小時(shí)，冷卻即可。
性能測(cè)試：
鉛筆硬度：2H；
耐水性：10d無(wú)異常；
耐酸性（5%H2SO4）：10h無(wú)異常；
耐堿性（5%NAOH）: 10h無(wú)異常；
人工加速老化（1000h）：不開(kāi)裂、不粉化、變色≤1級(jí)；
實(shí)施例2
一種新能源汽車(chē)環(huán)氧接枝石墨烯面漆，它是由質(zhì)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(huán)氧樹(shù)脂110、二環(huán)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(huán)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(zhì)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(chē)環(huán)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(zhì)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(shí)，過(guò)濾，將沉淀水洗3次，在90℃下真空干燥2小時(shí)，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?cái)嚢?5小時(shí)，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(shí)，過(guò)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(shí)，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(shí)，得羥基化石墨烯分散液；
（4）將上述二環(huán)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(yīng)6小時(shí)，出料，與上述乙酰檸檬酸三丁酯混合，升高溫度為65℃，保溫?cái)嚢?4小時(shí)，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(shí)，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(wú)水乙醇中，升高溫度為65℃，保溫?cái)嚢?小時(shí)，過(guò)濾，將沉淀用無(wú)水乙醇、去離子水依次洗滌2次，在70℃下真空干燥1小時(shí)，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?cái)嚢?0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(chē)環(huán)氧接枝石墨烯面漆，本發(fā)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(chē)基材表面，先在110℃下加熱1小時(shí)，再在140℃下固化5小時(shí)，冷卻即可。
性能測(cè)試：
鉛筆硬度：2H；
耐水性：10d無(wú)異常；
耐酸性（5%H2SO4）：10h無(wú)異常；
耐堿性（5%NAOH）: 10h無(wú)異常；
人工加速老化（1000h）：不開(kāi)裂、不粉化、變色≤1級(jí)。