CN109627897A - 一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料，其成分由石墨烯改性水性硅丙乳液、含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂、水性丙烯酸乳液、纳米炭黑色浆、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂、流平剂、消泡剂、多功能助剂、润湿剂和去离子水组成；其中，所述的石墨烯改性水性硅丙乳液由丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、苯乙烯、二羟甲基丙酸、有机硅、多异氰酸酯、特种石墨烯、丙烯酸羟乙酯和中和剂通过反应制得；本发明制得的一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料具有低的表面张力、抗污能力强、防水性能好、交联密度高、耐温耐化学性能好、防腐蚀性能好、导电能力好、防静电能力强等特点，能有效达到防腐蚀、防静电的优良效果。

Description

一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料
技术领域
本发明涉及一种水性预混乳液的制备，及其用于水泥混凝土、金属、木材等各种表面的一种黑色导电涂料，属于合成树脂乳液和水性功能涂料技术领域。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，各种家用电器、办公微机、仪器设备等电子产品得到了广泛的普及与应用。然而它们的工作给人们带来极大便利的同时也释放出大量的电磁辐射，危害着人们的健康。此外，电磁辐射对电子产品本身，也存在着极大的危害。一方面，塑料以其价廉、质轻、易加工的优点，被广泛用作电子产品的外壳，但其对电磁波几乎是完全透明的，对电磁干扰毫无屏蔽作用。另一方面，电子产品内部微电流控制信号的功率，与外部之电磁波噪音的功率相近，极易受到干扰而出现操作失误、系统瘫痪等严重后果，同时这些电子产品本身对外发射的电磁波，也会对邻近的电子设备产生干扰。
为了达到足够的抗静电、防电磁波的效果，导电涂料所使用的导电材料需要导电性好的材料，一般是贵金属，其价格高，连带的会提高导电涂料的成本，使导电涂料无法大量的使用，导致使用范围受的限制。导电涂料所使用的填料，多为碳酸钙，其非常不耐磨。
导电涂料是涂于高电阻率的高分子材料上，使其具有一定的传导电流和消散静电荷能力的涂料，其成膜物质大多数是绝缘的，为了使涂料具有导电性，常用的处理方法是掺入导电微粒。导电涂料作为导电使用的涂层，在电子工业、建筑工业以及航空技术等方面都具有重要的实用价值。
导电涂料主要有添加型和非添加型两大类，在基材上涂覆导电涂料后使基材具有良好的导电性能，以满足不同场合对基材材质和性能的要求。现有导电涂料的防腐性能较差，且导电性能还有待进一步提升。
中国专利CN104371456A公开了一种导电涂料，包括四乙胺四氟化硼酸盐4～9份；丙烯酸树脂12～22份；羧甲基纤维素钠2～4份；聚乙烯吡咯烷酮6～11份；纳米导电氧化锌0.3～2.5份；抗沉剂1～2份；固化剂6～12份；增稠剂2～3份。通过上述方式，颜色的保真能力好，同时耐热性能、耐候性能优异，而且附着力强，具有较好的电磁屏蔽能力。
中国专利CN104087122A公开了一种纳米防腐导电涂料，按重量份计包括：纳米碳粉填料5～20份，环氧树脂基体10～50份，纳米磁性氧化铁10～20份，惰性稀释剂10～40份，固化剂10～50份，硅烷偶联剂1～5份。提供的纳米防腐导电涂料粘附性能好，具有较好的吸附能力，并具有良好的封闭性能和防腐性能。
中国专利CN103773178A公开了一种防腐导电涂料，按照质量份数计的如下原料：聚氨酯树脂5～10份、环氧树脂25～30份、丙烯酸树脂4～6份、石墨粉20～25份、硅微粉8～12份、聚乙烯吡咯烷酮10～12份、碳酸氢钠5～10份、正丁醇25～28份、异丙醇10～14份、水48～50份；具有优良的导电性，漆膜厚度20μm时电阻可达15Ω以下，具有良好的耐酸碱腐蚀性能，可有效保护基材的使用寿命。
上述发明为添加型导电涂料，具有一定局限性，难以满足快速发展的需求。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种水性预混乳液及其表面张力低、防腐蚀性能突出、环境友好的黑色导电涂料。
为解决所述的上述问题，本发明采用水性乳液先预混再进行黑色导电涂料的制备，其工艺简单，施工方便。利用乳液侧链上的氟段和硅段能有效降低涂层的表面张力，同时提高涂层的抗污性，并能形成致密的保护膜，防止液体类物质渗入涂层破坏涂层的结构，使涂层具有良好的耐化学性，力学性能及耐久性；利用乳液结构上的石墨烯结构，可有效增强涂料的防腐蚀、导电性能。无需外添加防腐蚀、导电助剂，很好的解决了添加型导电涂料的弊端。
为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种黑色导电涂料，按重量份计，其组成为：石墨烯改性水性硅丙乳液30.0～42.0份、含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂20.0～30.0份、水性丙烯酸乳液15.0～25.0份、纳米炭黑色浆8.0～20.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂0.2～0.4份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.4～0.8份、多功能助剂0.3～0.6份、润湿剂0.2～0.6份、去离子水8.0～16.0份。
所述的石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：按重量份计,其组成为：丙烯酸酯硬单体5.0～10.0份、丙烯酸酯软单体3.0～6.0份、苯乙烯3.0～6.0份、二羟甲基丙酸2.5～4.5份、有机硅10.0～15.0份、多异氰酸酯5.0～8.0份、特种石墨烯1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～2.5份、过硫酸铵0.1～0.2份、二月桂酸二丁基锡0.03～0.06份、中和剂2.5～5.0份、去离子水45.0～62.0份。
其中优选丙烯酸硬单体与丙烯酸酯软单体的质量之比为5:3。
所述的中和剂为三乙胺、氨水中的一种或者组合。
所述的的丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、2-丙基庚基丙烯酸酯的中一种或几种的组合。
所述的的丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的组合。
所述的有机硅为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者组合。
所述的特种石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的特种石墨烯。
所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。
本发明提供的石墨烯改性水性硅丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方重量份加入二羟甲基丙酸、特种石墨烯、升温至70～75℃，然后缓慢滴加多异氰酸酯，搅拌反应0.5～1.0h，加入配方量二月桂酸二丁基锡，升温至85～88℃反应2～2.5h，反应期间加入丙烯酸酯软硬单体调节粘度，降温至80℃，加入丙烯酸羟乙酯，继续反应1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；
2)、继续搅拌将反应物温度降至45℃以下，高速搅拌下缓慢滴加中和剂至pH值为8.0～9.0，继续搅拌反应10～20min，加入计算量5.0℃～10℃的去离子水，继续搅拌分散10～15min，即得所述丙烯酸酯软硬单体与聚氨酯树脂亲水预聚物，待用；
3)、预先配制好5%过硫酸铵水溶液，在四口烧瓶中加入上述的亲水预聚物与20%过硫酸铵水溶液，升温至80～82℃，通入氮气保护，搅拌反应0.5～1.0h，直到反应物出现蓝光，然后升温至82～84℃，然后同时滴加70%的过硫酸铵水溶液、苯乙烯与有机硅，控制滴加时间为3～4h；然后升温至88～90℃，滴加剩余10%过硫酸铵水溶液，保温反应1.5～2.0h，加去离子水至规定固含，降温，过滤，即得所述的石墨烯改性水性硅丙乳液。
本发明所述的含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，按重量份计,其组成为：六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯8.0～15.0份、多元醇2.0～5.0份、六氟异丙醇1.0～3.0份、聚四氢呋喃多元醇或聚环氧乙烷多元醇5.0～12.0份、二羟甲基丙酸1.5～3.5份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份、过硫酸铵0.05～0.2份、丙烯酸羟乙酯2.0～4.0份、丙烯酸类软硬单体5.0～15.0份、三乙胺1.0～2.5份、去离子水50.0～68.0份；所述的的丙烯类软硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸十八酯的中一种或几种的组合；所述的多元醇为丁二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种组合。
本发明所述的纳米炭黑色浆细度≤100nm；按重量份计，其组成为：炭黑15.0～35.0份、去离子水20.0～45.0份、水性聚氨酯树脂20.0～35.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂8.0～20.0份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.3～0.6份、多功能助剂0.2～0.5份；其制备工艺如下：按配方重量比，在分散桶中加入去离子水和水性聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂、消泡剂、润湿剂、多功能助剂，搅拌均匀，缓慢加入炭黑色粉，然后在1500～2000r/min的高速下分散0.5～1.0h，移到砂磨机循环研磨5～6遍，直到色浆的细度粒径达到≤100nm，在调漆桶中脱泡，过滤包装，得所述纳米炭黑色浆；所述的炭黑为专用导电炭黑F500A、F500B、F300A、F300B。
本发明制得的一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料，其工艺简单，施工方便。其具有低的表面张力、抗污能力强、防水性能好、交联密度高、耐温耐化学性能好、防腐蚀性能好、导电能力好、防静电能力强等特点，能有效达到防腐蚀、防静电的优良效果。
具体实施方式
本发明结合以下实例对石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料的制备做进一步的描述。
实施例1
一种石墨烯改性水性硅丙乳液A，其制备工艺如下：
1)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方重量份加入二羟甲基丙酸3.5份、特种石墨烯2.0份、升温至70～75℃，然后缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯7.5份，搅拌反应0.5～1.0h，加入配方量二月桂酸二丁基锡0.05份，升温至85～88℃反应2～2.5h，反应期间加入丙烯酸丁酯3.6份、甲基丙烯酸甲酯6.0份调节粘度，降温至80℃，加入丙烯酸羟乙酯1.8份，继续反应1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；
2)、继续搅拌将反应物温度降至45℃以下，高速搅拌下缓慢滴加三乙胺3.6份至pH值为8.0～9.0，继续搅拌反应10～20 min，加入5.0℃～10℃的去离子水25.0份，继续搅拌分散10～15min，即得所述丙烯酸酯软硬单体与聚氨酯树脂亲水预聚物，待用；
3)、预先配制好5%过硫酸铵水溶液3.0份，在四口烧瓶中加入上述的亲水预聚物与过硫酸铵水溶液0.6份，升温至80～82℃，通入氮气保护，搅拌反应0.5～1.0h，直到反应物出现蓝光，然后升温至82～84℃，然后同时滴加过硫酸铵水溶液2.1份、苯乙烯4.0份与有机硅12.0，控制滴加时间为3～4h；然后升温至88～90℃，滴加剩余的过硫酸铵水溶液0.3份，保温反应1.5～2.0h，加去离子水27.95份，降温，过滤，即得固含为40%的所述石墨烯改性水性硅丙乳液A。
实施例2
一种石墨烯改性水性硅丙乳液B，其制备工艺如下：
1)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方重量份加入二羟甲基丙酸4.0份、特种石墨烯2.3份、升温至70～75℃，然后缓慢滴加甲苯二异氰酸酯7.6份，搅拌反应0.5～1.0h，加入配方量二月桂酸二丁基锡0.05份，升温至85～88℃反应2～2.5h，反应期间加入丙烯酸十八酯4.2份、丙烯酸甲酯7.0份调节粘度，降温至80℃，加入丙烯酸羟乙酯2.0份，继续反应1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；
2)、继续搅拌将反应物温度降至45℃以下，高速搅拌下缓慢滴加三乙胺4.2份至pH值为8.0～9.0，继续搅拌反应10～20min，加入5.0℃～10℃的去离子水25.0份，继续搅拌分散10～15min，即得所述丙烯酸酯软硬单体与聚氨酯树脂亲水预聚物，待用；
3)、预先配制好5%过硫酸铵水溶液3.0份，在四口烧瓶中加入上述的亲水预聚物与过硫酸铵水溶液0.6份，升温至80～82℃，通入氮气保护，搅拌反应0.5～1.0h，直到反应物出现蓝光，然后升温至82～84℃，然后同时滴加过硫酸铵水溶液2.1份、苯乙烯4.5份与有机硅13.0，控制滴加时间为3～4h；然后升温至88～90℃，滴加剩余的过硫酸铵水溶液0.3份，保温反应1.5～2.0h，加去离子水26.15份，降温，过滤，即得固含为41.5%的所述石墨烯改性水性硅丙乳液B。
实施例3
一种含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂C，其制备工艺如下：
a、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方的重量份依次加入丁二醇3.0份、三羟甲基丙烷1.5份、聚四氢呋喃多元醇7.0份、二羟甲基丙酸2.6份，加热升温至95～110℃之间真空脱水1.5～2.0h；
b、降温至60～70℃，六亚甲基二异氰酸酯10.0份，通入N2，然后滴加配方量二月桂酸二丁基锡0.05份，升温至80～82℃反应1～1.5h，得所述的亲水性聚氨酯预聚物；
c、预先配好甲基丙烯酸甲酯9.0份、甲基丙烯酸丁酯3.0份，取其6.0份丙烯酸酯混合物加到所述的亲水性聚氨酯预聚物至粘度适中，降温至70℃，加入丙烯酸羟乙酯2.0份，继续反应1.5h，最后加入六氟异丙醇2.0份，保温反应1～1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；
d、继续搅拌将温度降至40℃以下，缓慢滴加三乙胺1.5份，继续搅拌反应10～20 min，加入计算量水35.0份，继续搅拌15 min，即得丙烯酸与含氟聚氨酯的预聚物，待用；
e、预先配制好5%过硫酸铵水溶液1.5份，取其0.3份加入上述的预聚物中，升温至80℃，搅拌0.5h；然后滴加剩下的6.0份丙烯酸酯混合物和1.2份过硫酸铵水溶液，保温反应3～4h。然后升温至85℃，保温反应2h，加水23.28份，降温，过滤。即得所述的含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂C。
实施例4
一种含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂D，其制备工艺如下：
a、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方的重量百分比依次加入新戊二醇3.0份、甲基丙烯酸甲酯1.5份、聚环氧乙烷多元醇6.0份、二羟甲基丙酸3.0份，加热升温至95～110℃之间真空脱水1.5～2.0h；
b、降温至60～70℃，加入异佛尔酮二异氰酸酯11.0份，通入N2，然后滴加配方量二月桂酸二丁基锡0.05份，升温至80～82℃反应1～1.5h，得所述的亲水性聚氨酯预聚物；
c、取甲基丙烯酸甲酯5.0份加到所述的亲水性聚氨酯预聚物至粘度适中，降温至70℃，加入丙烯酸羟乙酯3.0份，继续反应1.5h，最后加入六氟异丙醇3.0份，保温反应1～1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；
d、继续搅拌将温度降至40℃以下，缓慢滴加中和剂2.0份，继续搅拌反应10～20 min，加入计算量水32.0份，继续搅拌15 min，即得丙烯酸与含氟聚氨酯的预聚物，待用；
e、预先配制好5%过硫酸铵水溶液1.5份，取其0.3份加入上述的预聚物中，升温至80℃，搅拌0.5h；然后滴加5.0份甲基丙烯酸甲酯单体和1.2份过硫酸铵水溶液，保温反应3～4h；然后升温至85℃，保温反应2h，加水25.38份，降温，过滤。即得所述的含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂D。
实施例5
一种预混乳液E，重量份组成为：60.0份石墨烯改性水性硅丙乳液A，40.0份含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂C。
实施例6
一种预混乳液F，重量份组成为：55.0份石墨烯改性水性硅丙乳液B、45.0份含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂D。
在上述实施例5、6制备的预混乳液中，不仅只限于两种树脂，还可以是三种或者三种以上树脂的预混，其预混乳液的树脂中，可以只是简单的物体混合，也可以是复杂的化学混合。
实施例7
一种纳米炭黑色浆，其制备工艺如下：
按配方重量比，在分散桶中加入去离子水34.8份和水性聚氨酯树脂25.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂14.0份、消泡剂0.3份、润湿剂0.3份、多功能助剂0.6份，搅拌均匀，缓慢加入F500A炭黑25.0份，然后在1500～2000r/min的高速下分散0.5～1.0h，移到砂磨机循环研磨5～6遍，直到色浆的细度粒径达到≤100nm，在调漆桶中脱泡，过滤包装，得所述纳米炭黑色浆G。
实施例8
一种纳米炭黑色浆，其制备工艺如下：
按配方重量比，在分散桶中加入去离子水21.5份和水性聚氨酯树脂30.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂17.0份、消泡剂0.4份、润湿剂0.4份、多功能助剂0.7份，搅拌均匀，缓慢加入F300A炭黑30.0份，然后在1500～2000r/min的高速下分散0.5～1.0h，移到砂磨机循环研磨5～6遍，直到色浆的细度粒径达到≤100nm，在调漆桶中脱泡，过滤包装，得所述纳米炭黑色浆H。
实施例9
一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料，按重量份，其组成为：预混乳液E 60.0份、水性丙烯酸乳液16.0份、纳米炭黑色浆G 12.5份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂0.3份、流平剂0.4份、消泡剂0.4份、多功能助剂0.5份、润湿剂0.4份、去离子水9.5份。
实施例10
一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料，按重量份，其组成为：预混乳液F 56.0份、水性丙烯酸乳液20.0份、纳米炭黑色浆H 14.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂0.3份、流平剂0.3份、消泡剂0.3份、多功能助剂0.4份、润湿剂0.4份、去离子水8.3份。
按照相关标准，对本发明的实施例与常规导电涂料进行对比，检测的性能指标如表1所示。
表1实施例与常规导电涂料性能对比
检测项目 实施例 对比例
容器中状态 均匀、无硬块 均匀、无硬块
漆膜外观 黑色镜面 黑色
耐水性 1000h正常 240h正常
硬度 2H H
附着力 0级 1级
冻融稳定性 通过 少许凝结
耐湿热性 正常 漆膜变色
耐盐雾性 1000h 240h
耐冲击性 正常 漆膜开裂
耐人工老化性 1000h 240h
贮存稳定性50±2℃/30d 优秀 少许凝结
耐碱性（50g/L NaOH） 1000h 200h
耐酸性（50g/L H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>） 1000h 200h
接触角 120° 85°
导电效应 0.1Ω/cm<sup>2</sup> 0.25Ω/cm<sup>2</sup>
防静电 优 好
由表2可以看出本发明的实施例样品的耐水性、表面张力、耐盐雾性、耐人工老化性、导电效应、接触角等性能远远超过常规导电涂料。
尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (9)

1.一种石墨烯改性预混乳液及其黑色导电涂料，其特征在于：按重量份计，其组成为：石墨烯改性水性硅丙乳液30.0～42.0份、含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂20.0～30.0份、水性丙烯酸乳液15.0～25.0份、纳米炭黑色浆8.0～20.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂0.2～0.4份、流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.4～0.8份、多功能助剂0.3～0.6份、润湿剂0.2～0.6份、去离子水8.0～16.0份；
其中，所述的含氟聚氨酯改性丙烯酸水性树脂，按重量份计,其组成为：六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯8.0～15.0份、多元醇2.0～5.0份、六氟异丙醇1.0～3.0份、聚四氢呋喃多元醇或聚环氧乙烷多元醇5.0～12.0份、二羟甲基丙酸1.5～3.5份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.1份、过硫酸铵0.05～0.2份、丙烯酸羟乙酯2.0～4.0份、丙烯酸类软硬单体5.0～15.0份、三乙胺1.0～2.5份、去离子水50.0～68.0份；所述的的丙烯类软硬单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸十八酯的中一种或几种的组合；所述的多元醇为丁二醇、新戊二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种组合；
所述的纳米炭黑色浆细度≤100nm；按重量份计，其组成为：炭黑15.0～35.0份、去离子水20.0～45.0份、水性聚氨酯树脂20.0～35.0份、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂8.0～20.0份、消泡剂0.3～0.6份、润湿剂0.3～0.6份、多功能助剂0.2～0.5份；其制备工艺如下：按配方重量比，在分散桶中加入去离子水和水性聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯磷酸钠分散剂、消泡剂、润湿剂、多功能助剂，搅拌均匀，缓慢加入炭黑色粉，然后在1500～2000r/min的高速下分散0.5～1.0h，移到砂磨机循环研磨5～6遍，直到色浆的细度粒径达到≤100nm，在调漆桶中脱泡，过滤包装，得所述纳米炭黑色浆；所述的炭黑为专用导电炭黑F500A、F500B、F300A、F300B。
2.一种如权利要求1所述的石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：按重量份计，其组成为：丙烯酸酯硬单体5.0～10.0份、丙烯酸酯软单体3.0～6.0份、苯乙烯3.0～6.0份、二羟甲基丙酸2.5～4.5份、有机硅10.0～15.0份、多异氰酸酯5.0～8.0份、特种石墨烯1.5～2.5份、丙烯酸羟乙酯1.5～2.5份、过硫酸铵0.1～0.2份、二月桂酸二丁基锡0.03～0.06份、中和剂2.5～5.0份、去离子水45.0～62.0份；其中优选丙烯酸硬单体与丙烯酸酯软单体的质量之比为5:3。
3.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的中和剂为三乙胺、氨水中的一种或者组合。
4.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的的丙烯酸酯硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、2-丙基庚基丙烯酸酯的中一种或几种的组合。
5.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的的丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种的组合。
6.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的有机硅为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者组合。
7.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的特种石墨烯，由Hummers法、Staudemaier法、电化学法或Brodie法制备；进一步地，为Hummers法制备的特种石墨烯。
8.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种的组合。
9.如权利要求2所述的一种石墨烯改性水性硅丙乳液，其特征在于：所述的石墨烯改性水性硅丙乳液的制备方法，包括以下步骤：
1)、在装有温度计、冷凝管、搅拌器的四口反应器中，按配方重量份加入二羟甲基丙酸、特种石墨烯、升温至70～75℃，然后缓慢滴加多异氰酸酯，搅拌反应0.5～1.0h，加入配方量二月桂酸二丁基锡，升温至85～88℃反应2～2.5h，反应期间加入丙烯酸酯软硬单体调节粘度，降温至80℃，加入丙烯酸羟乙酯，继续反应1.5h，测定NCO值，当其与设计值一致为止；
2)、继续搅拌将反应物温度降至45℃以下，高速搅拌下缓慢滴加中和剂至pH值为8.0～9.0，继续搅拌反应10～20min，加入计算量5.0℃～10℃的去离子水，继续搅拌分散10～15min，即得所述丙烯酸酯软硬单体与聚氨酯树脂亲水预聚物，待用；
3)、预先配制好5%过硫酸铵水溶液，在四口烧瓶中加入上述的亲水预聚物与20%过硫酸铵水溶液，升温至80～82℃，通入氮气保护，搅拌反应0.5～1.0h，直到反应物出现蓝光，然后升温至82～84℃，然后同时滴加70%的过硫酸铵水溶液、苯乙烯与有机硅，控制滴加时间为3～4h；然后升温至88～90℃，滴加剩余10%过硫酸铵水溶液，保温反应1.5～2.0h，加去离子水至规定固含，降温，过滤，即得所述的石墨烯改性水性硅丙乳液。
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