CN110819205A - 一种石墨烯复合抗冲击防静电环保型涂层材料及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯复合抗冲击防静电环保型涂层材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于地坪材料技术领域，具体涉及一种石墨烯复合抗冲击防静电环保型涂层材料及其制备方法。本发明公开了一种抗冲击防静电环保型涂层材料，由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂45‑70份、彩砂14‑40份、单环氧基缩水甘油醚3‑8份；所述B组分包括含氨基苯基化合物45‑70份。

Description

一种石墨烯复合抗冲击防静电环保型涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明属于地坪材料技术领域，具体涉及一种石墨烯复合抗冲击防静电环保型涂层材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的进步，我国的地坪行业有了飞跃式的发展，目前已经广泛应用于多个具体领域，例如运动场的塑胶跑道、建筑混凝土裂缝修补、梁楼间点间漏洞灌注与修补、室内地面装修等等。
迄今为止，地坪材料相关技术的发展已经十分成熟，大致上主要分为三类，即环氧树脂类、丙烯酸类和聚氨酯类这三大树脂体系。在这些体系中，基体树脂一般均为无定形粘稠液体，其没有明显的熔点，受热易变软，继而逐渐融化发黏，且不溶于水。通过在该基体树脂中加入适量的固化剂或引发剂，经固化后便可具有可实际使用的物理力学性能，广泛应用于实际生活生产中。根据具体的需求不同，通常还可以向基体树脂中通过添加多种其它成分，例如水泥、砂浆、增塑剂等材料，从而进一步加强其某一方面的特定性能，使其应用更具有针对性和目的性，从而提高其更大的经济价值。
地坪目前也适用于一些工厂的地面装饰，尤其对于日常情况下需要经常运输物料的公司，尤其电子类工厂等，对于地坪的防静电性和抗冲击性提出了更高的要求，而目前比较常用的地坪，其防静电性和抗冲击性相对较低，无法满足未来这部分企业的需求。因此，开发具有抗冲击防静电型环保型涂层材料具有实际的应用价值。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂45-70份、彩砂14-40份、单环氧基缩水甘油醚3-8份；所述B组分包括含氨基苯基化合物45-70份。
作为一种优选的技术方案，所述彩砂为含有石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物。
作为一种优选的技术方案，所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物。
作为一种优选的技术方案，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的重量比为1：(1-8)。
作为一种优选的技术方案，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的平均粒径为0.1-0.6mm。
作为一种优选的技术方案，所述单环氧基缩水甘油醚含有羟基基团。
作为一种优选的技术方案，按重量份计，所述A组分还包括：色浆9-18份、填料6-12份、消泡剂1-2.5份、流平剂0.1-1.5份。
作为一种优选的技术方案，，所述填料选自硅粉、氧化铝、二氧化硅中的至少一种。
作为一种优选的技术方案，所述消泡剂选自二甲基硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
本发明的第二方面提供了所述的抗冲击防静电环保型涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在环氧树脂中依次加入消泡剂、流平剂、色浆、单环氧基缩水甘油醚，并以300-400转/分钟的搅拌速度搅拌10-15分钟，得到混合液Ⅰ；
步骤二：向混合液Ⅰ中加入填料，并以600-700转/分钟的搅拌速度搅拌30-40分钟，得到混合液II；
步骤三：向混合液II中加入彩砂，以700-900转/分钟的搅拌速度搅拌25-35分钟，并研磨过筛；
步骤四：将步骤三得到的混合物与B组分的含氨基苯基化合物进行混合，从而得到抗冲击性防静电环保型涂层材料。
有益效果：本发明提供一种抗冲击性防静电环保型涂层材料，对环境友好，符合环保理念，有效改善了在施工过程因溶剂挥发对施工人员造成的健康伤害及环境污染。本发明的固化时间合理，涂膜有较高的交联密度；对大多数基材具有较好的附着力；操作性能好，涂料配制和施工安全方便；固化后的涂膜光泽柔和，装饰性和质感较好。此外，本发明各组分之间协同作用，亲和性好，导电性能优异，同时具有优良的机械强度，不仅刚性好，而且柔韧性较佳，抗冲击性能优异，拿15KG重哑铃从1米高的地方下落，地坪涂膜不会受损。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的，应当理解，本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序，除非明确规定相反。此外，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如，从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
为了解决上述问题，本发明提供了一种抗冲击防静电环保型涂层材料，其由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂45-70份、彩砂14-40份、单环氧基缩水甘油醚3-8份；所述B组分包括含氨基苯基化合物45-70份。
作为一种优选的实施方式，按重量份计，所述A组分还包括：色浆9-18份、填料6-12份、消泡剂1-2.5份、流平剂0.1-1.5份。
环氧树脂
本申请中的环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，是环氧氯丙烷与多元醇的缩聚产物。
作为一种优选的实施方式，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂、对苯二酚型环氧树脂、双酚芴型环氧树脂、萘二酚型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双硫醚型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、甘油环氧树脂、氨基环氧树脂、聚缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的至少一种。
作为一种优选的实施方式，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
优选的，所述双酚A型环氧树脂为聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂。
所述聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚酰亚胺的制备：将2.13g的4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR，CAS号为16523-31-2)和1mL的三乙胺溶于25mLN-甲基吡咯烷酮中，加入3.1g的二苯醚四羧酸二酸酐(CAS号为50662-95-8)、10mL的甲苯和1.0g的冰乙酸，然后升温到180℃保温5小时，反应完毕后在甲醇中沉淀，过滤、真空干燥，得到聚酰亚胺。
(2)将重量份比为100：40：90：1的双酚A型环氧树脂、步骤(1)制得的聚酰亚胺、降冰片烯二酸酐、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚进行混合，边加热边搅拌，加热到120℃反应1h后，继续升温至150℃反应3h，得到聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂。
色浆
本申请中，所述色浆没有特别限制，根据消费者喜好或者场地要求可以选自不同型号的色浆。
本申请中，所述色浆购买于东莞市贝努复合材料有限公司。
彩砂
本申请中，所述彩砂不仅赋予地坪优美的装饰性能，而且保障了地坪的高抗压性和高耐磨性，不仅适用于工业地坪，也适用于商业及民业建筑地面。
作为一种优选的实施方式，所述彩砂为含有石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物。
优选的，所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物。
更优选的，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的重量比为1：(1-8)。
所述树脂彩砂购买于上海德坤实业有限公司提供的牌号为PRO RP40的树脂彩砂。
优选的，按重量份计，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂包括：改性氧化石墨烯20-40份、40-60份双酚A型环氧树脂，1-4份单环氧基缩水甘油醚、0.5-2份消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、20-40份固化剂4,4'-二氨基二苯基甲烷。
含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备方法，包括以下步骤：
1.氧化石墨烯的制备：
(1-1)：将1.0g石墨、0.1-0.3g硝酸钠，加入到称有20-25mL的浓硫酸的烧瓶中，搅拌20-50分钟后，烧瓶底部采用冰浴降温至零度以下，之后加入1-4g高锰酸钾，继续搅拌至混合均匀后，撤去冰浴，然后升温至30-40℃，保持20-40分钟，继续升温至60-80℃，保持20-40分钟，之后加入三次去离子水，每次1-4mL，每次间隔5分钟。之后加入30-50mL水停掉反应，待反应自然冷却至室温，加入5-15mL30wt％的双氧水；
(1-2)：加入去离子水，自然沉降后，弃掉上层清液，如此重复洗涤三次，用过滤的方式收集样品，干燥，得氧化石墨前驱物；
(1-3)：对步骤(1-2)所得氧化石墨前驱物进行焙烧：在惰性气体保护下，升温至500℃，升温速率为50℃每分钟，保温0.5-1.5小时，待降至室温后，取出焙烧样品；
(1-4)：将上述焙烧样品、0.1-0.3g硝酸钠，加入到称有20-25mL的浓硫酸的烧瓶中，搅拌20-50分钟后，烧瓶底部采用冰浴降温至零度以下，之后加入1-4g高锰酸钾，继续搅拌至混合均匀后，撤去冰浴，然后升温至30-40℃，保持20-40分钟，继续升温至60-80℃，保持20-40分钟，之后加入三次去离子水，每次1-4mL，每次间隔5分钟。之后加入30-50mL水停掉反应，待反应自然冷却至室温，加入5-15mL30wt％的双氧水；
(1-5)：加入去离子水，自然沉降后，弃掉上层清液，如此重复洗涤三次，用过滤的方式收集样品，干燥，得氧化石墨烯。
2.改性氧化石墨烯的制备：将步骤1制得的氧化石墨烯分散于500mL去离子水中，制得氧化石墨烯胶体悬浮液。向悬浮液中加入2-6mL的浓硫酸后，将反应器升温至100-120℃后，向反应器加入3-7mL的丙二酸，反应时间为2-5min，得到改性氧化石墨烯分散溶液，将改性氧化石墨烯分散溶液经抽滤、洗涤及干燥处理，得到改性氧化石墨烯；
3.含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备：按重量份计，将上述步骤得到的改性氧化石墨烯20-40份加入到40-60份环氧树脂中，加入1-4份稀释剂以及0.5-2份消泡剂，使用400-500转/分钟机械进行搅拌，混合均匀后，加入20-40份固化剂，固化24h，使用造粒机进行造粒，即得含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂。
作为一种优选的实施方式，含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备方法，包括以下步骤：
1.氧化石墨烯的制备
(1-1)：将1.0g石墨、0.2g硝酸钠，加入到称有23.0mL的浓硫酸的烧瓶中，搅拌30分钟后，烧瓶底部采用冰浴降温至零度以下，之后加入3.00g高锰酸钾，继续搅拌至混合均匀后，撤去冰浴，然后升温至35℃，保持30分钟，继续升温至70℃，保持30分钟，之后加入三次去离子水，每次3mL，每次间隔5分钟。之后加入40mL水停掉反应，待反应自然冷却至室温，加入10mL30wt％的双氧水；
(1-2)：加入去离子水，自然沉降后，弃掉上层清液，如此重复洗涤三次，用过滤的方式收集样品，干燥，得氧化石墨前驱物；
(1-3)：对步骤(1-2)所得氧化石墨前驱物进行焙烧：在惰性气体保护下，升温至500℃，升温速率为50℃每分钟，保温1小时，待降至室温后，取出焙烧样品；
(1-4)：将上述焙烧样品、0.2g硝酸钠，加入到称有23.0mL的浓硫酸的烧瓶中，搅拌30分钟，烧瓶底部采用冰浴降温至零度以下，之后加入3.00g高锰酸钾，继续搅拌至混合均匀后，撤去冰浴，然后升温至35℃，保持30分钟，继续升温至70℃，保持30分钟，之后加入三次去离子水，每次3mL，每次间隔5分钟。之后加入40mL水停掉反应，待反应自然冷却至室温，加入10mL30wt％的双氧水；
(1-5)：加入去离子水，自然沉降后，弃掉上层清液，如此重复洗涤三次，用过滤的方式收集样品，干燥，得氧化石墨烯。
2.改性氧化石墨烯的制备：将步骤1制得的氧化石墨烯分散于500mL去离子水中，制得氧化石墨烯胶体悬浮液。向悬浮液中加入5mL的浓硫酸后，将反应器升温至110℃后，向反应器加入5mL的丙二酸，反应时间为4min，得到改性氧化石墨烯分散溶液，将改性氧化石墨烯分散溶液经真空抽滤、洗涤及干燥处理，得到改性氧化石墨烯；
3.含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备：将上述步骤得到的改性氧化石墨烯30份加入到50份环氧树脂中，加入3份稀释剂单环氧基缩水甘油醚以及1份消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，使用400-500转/分钟机械进行搅拌，混合均匀后，加入30份固化剂4,4'-二氨基二苯基甲烷，固化24h，使用造粒机进行造粒，即得含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂。
作为一种优选的实施方式，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的平均粒径为0.1-0.6mm。
本申请中，所述步骤1制得的氧化石墨烯为高度褶皱化的氧化石墨烯。
单环氧基缩水甘油醚
本申请中的单环氧基缩水甘油醚配合环氧树脂混合使用，可以降低固化体系粘度，增加流动性，延长使用寿命，便于大面积施工；改善了操作性的同时，又不影响固化物的基本性能，方便用于浇铸、灌注、粘接、密封、浸渍等方面之应用。
所述单环氧基缩水甘油醚类单环氧基缩水甘油醚包括但不限于亚烷基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚；
作为一种优选的实施方式，所述单环氧基缩水甘油醚含有羟基基团；更优选的，所述单环氧基缩水甘油醚还含有碳碳双键基团。
本申请中，所述单环氧基缩水甘油醚为化合物A，所述化合物A的结构式为：
Figure BDA0002267376880000071
所述化合物A的制备方法，包括如下步骤：
1)在装有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、搅拌器和温度计的四口烧瓶中，依次加入8.81g1，4-丁烯二醇，8.42gKOH固体、0.40g四丁基溴化铵和100mL体积比为2：1的甲苯和水的混合溶液，搅拌均匀；
2)向步骤1)的混合物中于40℃加入18.50g环氧氯丙烷，反应6h。旋蒸除去有机溶剂，所得水溶液用50mL环己烷洗涤，二氯甲烷萃取，蒸除溶剂即得化合物A。
填料
作为一种优选的实施方式，所述填料选自硅粉、氧化铝、二氧化硅中的至少一种。
优选的，所述填料为硅粉。
更优选的，所述硅粉的粒度为1000-1500目。
消泡剂
作为一种优选的实施方式，所述消泡剂选自二甲基硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
优选的，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
流平剂
作为一种优选的实施方式，所述流平剂为有机硅流平剂。
优选的，所述流平剂选自型号为BYK-333、BYK-354、BYK-358N、BYK-31中的至少一种。
优选的，所述流平剂的型号为BYK-354。
含氨基苯基化合物
本申请中，所述含氨基苯基化合物是与环氧树脂、单环氧基缩水甘油醚发生化学反应，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状体之中，能够使线型树脂变成坚韧的体型固体的添加剂。
作为一种优选的实施方式，所述含氨基苯基化合物为2-(二甲基氨基甲基)苯酚和/或4,4'-二氨基二苯基甲烷。
优选的，所述含氨基苯基化合物为2-(二甲基氨基甲基)苯酚。
所述2-(二甲基氨基甲基)苯酚的CAS号为120-65-0。
本发明的第二方面提供了所述的抗冲击防静电环保型涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在环氧树脂中依次加入消泡剂、流平剂、色浆、单环氧基缩水甘油醚，并以300-400转/分钟的搅拌速度搅拌10-15分钟，得到混合液Ⅰ；
步骤二：向混合液Ⅰ中加入填料，并以600-700转/分钟的搅拌速度搅拌30-40分钟，得到混合液II；
步骤三：向混合液II中加入彩砂，以700-900转/分钟的搅拌速度搅拌25-35分钟，并研磨过筛；
步骤四：将步骤三得到的混合物与B组分的含氨基苯基化合物进行混合，从而得到抗冲击性防静电环保型涂层材料。
作为一种优选的实施方式，所述涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在环氧树脂中依次加入消泡剂、流平剂、色浆、稀释剂，并以300-400转/分钟的搅拌速度搅拌10-15分钟，得到混合液Ⅰ；
步骤二：向混合液Ⅰ中加入填料，并以600-700转/分钟的搅拌速度搅拌30-40分钟，得到混合液II；
步骤三：向混合液II中加入彩砂，以800转/分钟的搅拌速度搅拌25-35分钟，并研磨过40目筛；
步骤四：将步骤三得到的混合物与B组分的含氨基苯基化合物进行混合，从而得到抗冲击性防静电环保型涂层材料。
本申请中，在涂层材料固化的过程中，单环氧基缩水甘油醚、含氨基苯基化合物等与聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂共同固化形成三维网络结构，能够提高涂层材料的硬度，耐化学性等；而且本申请人还发现，当所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物，且所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的重量比为1：(1-8)时，得到的涂层材料具有较高的耐冲击性，耐磨性，猜测原因是：含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂与单环氧基缩水甘油醚、含氨基苯基化合物等实现良好的键合，使无机相和有机相均匀分散，当涂层材料在受到外界力的作用时，材料内出现明显的应力传递现象，大量的能量在扩散期间能够有效的向四周扩散吸收和消耗。
本发明的第三方面提供了所述抗冲击性防静电环保型涂层材料在地坪上的应用。
具体应用步骤为：将基面处理，用打磨机打磨去除疏松层和浮浆层形成基面层；在处理过的基面层上涂刷所述抗冲击性防静电环保型涂层材料，固化20-30h后即得。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，其由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂55份、色浆12份、彩砂33.5份、单环氧基缩水甘油醚5份、填料8.5份、消泡剂1.8份、流平剂0.7份；所述B组分包括含氨基苯基化合物55份。
所述环氧树脂为聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂，所述聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚酰亚胺的制备：将2.13g的2，4-二羟基间苯二胺盐酸盐和1mL的三乙胺溶于25mLN-甲基吡咯烷酮中，加入3.1g的二苯醚四羧酸二酸酐(CAS号为50662-95-8)、10mL的甲苯和1.0g的冰乙酸，然后升温到180℃保温5小时，反应完毕后在甲醇中沉淀，过滤、真空干燥，得到聚酰亚胺。
(2)将重量份比为100：40：90：1的双酚A型环氧树脂、步骤(1)制得的聚酰亚胺、降冰片烯二酸酐、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚进行混合，边加热边搅拌，加热到120℃反应1h后，继续升温至150℃反应3h，得到聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂。
所述色浆购买于东莞市贝努复合材料有限公司。
所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂8.5份，所述树脂彩砂25份。
所述树脂彩砂购买于上海德坤实业有限公司提供的牌号为PRO RP40的树脂彩砂。
所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备方法，包括以下步骤：
1.氧化石墨烯的制备
(1-1)：将1.0g石墨、0.2g硝酸钠，加入到称有23.0mL的浓硫酸的烧瓶中，搅拌30分钟后，烧瓶底部采用冰浴降温至零度以下，之后加入3.00g高锰酸钾，继续搅拌至混合均匀后，撤去冰浴，然后升温至35℃，保持30分钟，继续升温至70℃，保持30分钟，之后加入三次去离子水，每次3mL，每次间隔5分钟。之后加入40mL水停掉反应，待反应自然冷却至室温，加入10mL30wt％的双氧水；
(1-2)：加入去离子水，自然沉降后，弃掉上层清液，如此重复洗涤三次，用过滤的方式收集样品，干燥，得氧化石墨前驱物；
(1-3)：对步骤(1-2)所得氧化石墨前驱物进行焙烧：在惰性气体保护下，升温至500℃，升温速率为50℃每分钟，保温1小时，待降至室温后，取出焙烧样品；
(1-4)：将上述焙烧样品、0.2g硝酸钠，加入到称有23.0mL的浓硫酸的烧瓶中，搅拌30分钟，烧瓶底部采用冰浴降温至零度以下，之后加入3.00g高锰酸钾，继续搅拌至混合均匀后，撤去冰浴，然后升温至35℃，保持30分钟，继续升温至70℃，保持30分钟，之后加入三次去离子水，每次3mL，每次间隔5分钟。之后加入40mL水停掉反应，待反应自然冷却至室温，加入10mL30wt％的双氧水；
(1-5)：加入去离子水，自然沉降后，弃掉上层清液，如此重复洗涤三次，用过滤的方式收集样品，干燥，得氧化石墨烯。
2.改性氧化石墨烯的制备：将步骤1制得的氧化石墨烯分散于500mL去离子水中，制得氧化石墨烯胶体悬浮液。向悬浮液中加入5mL的浓硫酸后，将反应器升温至110℃后，向反应器加入5mL的丙二酸，反应时间为4min，得到改性氧化石墨烯分散溶液，将改性氧化石墨烯分散溶液经抽滤、洗涤及干燥处理，得到改性氧化石墨烯；
3.含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备：按重量份计，将上述步骤得到的改性氧化石墨烯30份加入到50份双酚A型环氧树脂中，加入3份单环氧基缩水甘油醚以及1份消泡剂聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，使用400-500转/分钟机械进行搅拌，混合均匀后，加入30份固化剂4,4'-二氨基二苯基甲烷，固化24h，使用造粒机进行造粒，即得含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂。
所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的平均粒径为0.3mm。
所述单环氧基缩水甘油醚为化合物A，所述化合物A的结构式为：
Figure BDA0002267376880000121
所述化合物A的制备方法，包括如下步骤：
1)在装有回流冷凝管、恒压滴液漏斗、搅拌器和温度计的四口烧瓶中，依次加入8.81g1，4-丁烯二醇，8.42gKOH固体、0.40g四丁基溴化铵和100mL体积比为2：1的甲苯和水的混合溶液，搅拌均匀；
2)向步骤1)的混合物中于40℃加入18.50g环氧氯丙烷，反应6h。旋蒸除去有机溶剂，所得水溶液用50mL环己烷洗涤，二氯甲烷萃取，蒸除溶剂即得化合物A。
所述填料为硅粉，所述硅粉的粒度为1200目。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。所述聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚购买于上海金锦乐实业有限公司。
所述流平剂的型号为BYK-354。
所述含氨基苯基化合物为2-(二甲基氨基甲基)苯酚。
所述涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在环氧树脂中依次加入消泡剂、流平剂、色浆、稀释剂，并以300转/分钟的搅拌速度搅拌12分钟，得到混合液Ⅰ；
步骤二：向混合液Ⅰ中加入填料，并以600转/分钟的搅拌速度搅拌35分钟，得到混合液II；
步骤三：向混合液II中加入彩砂，以800转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟，并研磨过40目筛；
步骤四：将步骤三得到的混合物与B组分的含氨基苯基化合物进行混合，从而得到抗冲击性防静电环保型涂层材料。
实施例2
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，其由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂45份、色浆9份、彩砂14份、单环氧基缩水甘油醚3份、填料6份、消泡剂1份、流平剂0.1份；所述B组分包括含氨基苯基化合物45份。
所述环氧树脂为聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂，所述聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂的制备方法，具体步骤同实施例1。
所述色浆购买于东莞市贝努复合材料有限公司。
所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂4份，所述树脂彩砂10份。
所述树脂彩砂购买于上海德坤实业有限公司提供的牌号为PRO RP40的树脂彩砂。
所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备方法，具体步骤同实施例1。
所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的平均粒径为0.1mm。
所述单环氧基缩水甘油醚为化合物A，所述化合物A的结构及制备方法同实施例1。
所述填料为硅粉，所述硅粉的粒度为1200目。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
所述流平剂的型号为BYK-354。
所述含氨基苯基化合物为2-(二甲基氨基甲基)苯酚。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例3
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，其由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂70份、色浆18份、彩砂40份、单环氧基缩水甘油醚8份、填料12份、消泡剂2.5份、流平剂1.5份；所述B组分包括含氨基苯基化合物70份。
所述环氧树脂为聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂，所述聚酰亚胺改性的双酚A型环氧树脂的制备方法，具体步骤同实施例1。
所述色浆购买于东莞市贝努复合材料有限公司。
所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂10份，所述树脂彩砂30份。
所述树脂彩砂购买于上海德坤实业有限公司提供的牌号为PRO RP40的树脂彩砂。
所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的制备方法，具体步骤同实施例1。
所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的平均粒径为0.6mm。
所述单环氧基缩水甘油醚为化合物A，所述化合物A的结构及制备方法同实施例1。
所述填料为硅粉，所述硅粉的粒度为1200目。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
所述流平剂的型号为BYK-354。
所述含氨基苯基化合物为2-(二甲基氨基甲基)苯酚。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例4
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述单环氧基缩水甘油醚替换为烯丙基缩水甘油醚。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例5
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述单环氧基缩水甘油醚替换为乙二醇二缩水甘油醚。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例6
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述单环氧基缩水甘油醚替换为正丁基缩水甘油醚。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
对比例1
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述环氧树脂为未改性的双酚A型环氧树脂。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
对比例2
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述彩砂为树脂彩砂；
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
实施例7
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂16.7份，所述树脂彩砂17份。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
对比例3
一种抗冲击防静电环保型涂层材料，具体组分及重量份同实施例1，不同点在于，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂3份，所述树脂彩砂30.5份。
所述涂层材料的制备方法，具体步骤同实施例1。
性能测试
对实施例和对比例所制备的涂层材料进行性能测试，具体如下：
防静电测试：参照SJ/T11294-2003防静电地坪涂料通用规范。
耐老化性能测试：参照GB/T1865-2009测试标准，耐老化性能的评定参照GB/T1766-2008，以0至5的数字等级来评定破坏程度和数量，0表示无破坏，5表示严重破坏。
颜色及外观、硬度、耐冲击性、附着力、耐化学性、耐磨性测试：参照GB/T22374-2008地坪材料。
表1.颜色及外观、硬度、耐冲击性、附着力、耐化学性测试结果
Figure BDA0002267376880000151
表2耐化学性、表面电阻、耐老化性、耐磨性、柔韧性测试结果
Figure BDA0002267376880000152
Figure BDA0002267376880000161
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，由A、B两组分组成，按重量份计，所述A组分包括以下原料：环氧树脂45-70份、彩砂14-40份、单环氧基缩水甘油醚3-8份；所述B组分包括含氨基苯基化合物45-70份。
2.如权利要求1所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述彩砂为含有石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物。
3.如权利要求2所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述彩砂为含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的混合物。
4.如权利要求3所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂和树脂彩砂的重量比为1：(1-8)。
5.如权利要求2-4任一项所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述含有改性氧化石墨烯的环氧树脂砂的平均粒径为0.1-0.6mm。
6.如权利要求1所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述单环氧基缩水甘油醚含有羟基基团。
7.如权利要求6所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，按重量份计，所述A组分还包括：色浆9-18份、填料6-12份、消泡剂1-2.5份、流平剂0.1-1.5份。
8.如权利要求7所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述填料选自硅粉、氧化铝、二氧化硅中的至少一种。
9.如权利要求7或8所述的抗冲击防静电环保型涂层材料，其特征在于，所述消泡剂选自二甲基硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
10.一种如权利要求7-9任一项所述的抗冲击防静电环保型涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在环氧树脂中依次加入消泡剂、流平剂、色浆、单环氧基缩水甘油醚，并以300-400转/分钟的搅拌速度搅拌10-15分钟，得到混合液Ⅰ；
步骤二：向混合液Ⅰ中加入填料，并以600-700转/分钟的搅拌速度搅拌30-40分钟，得到混合液II；
步骤三：向混合液II中加入彩砂，以700-900转/分钟的搅拌速度搅拌25-35分钟，并研磨过筛；
步骤四：将步骤三得到的混合物与B组分的含氨基苯基化合物进行混合，从而得到抗冲击性防静电环保型涂层材料。
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