高性能超疏水石墨烯改性氟硅樹脂材料，涉及化工原料制備技術領域，依次通過制備硅烷偶聯劑改性的單層石墨烯、制備單層石墨烯原子轉移自由基表面引發劑、制備C60-聚甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷大分子引發劑、制備單層石墨烯雜化的高性能超疏水材料即可得到。本發明專利技術的有益效果為：本發明專利技術由于氟單體含量降低，制備的涂料生產成本將遠低于目前使用的氟碳樹脂，由于有機硅單元的加入，制備的改性氟硅樹脂性能將明顯優于氟碳樹脂，同時，單層石墨烯上原位生成氟硅樹脂，使得材料具有更高的性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術設及化工原料制備
，具體設及高性能超疏水石墨締改性氣娃樹脂 材料及其制備方法。
技術介紹
隨著我國國民經濟的快速發展，環境污染日益嚴重。我國目前正在大力發展的海 洋行業也同樣遭受各種有害物質（主要包括防污涂料及溶劑型船舶涂料等）的污染。該主 要是指海洋設備（包括海洋船只）表面材料的水線附近及水線W下表面，很容易粘附上各 種海洋生物。海洋生物的附著，不僅會使船舶的航速減慢、油耗大大增加，而且會使海洋管 道堵塞，水下設備如船殼腐蝕，如何解決海洋設備防污問題也是一個重要課題。所W，研發 一種無污染的海洋防污涂料，是解決海洋污染的最為有效的途徑之一，在海洋防污涂料方 面，國際海事組織甚至出臺強制性公約（近期全面禁止使用含金屬毒料的海洋涂料）。基于 W上分析，研究并開發從源頭上真正實現防污的特種自清潔防污涂料是一個巨大的挑戰和 機遇。 雖然海洋防污涂料眾多，但所用核屯、防污樹脂種類并不多，目前主要限于丙締酸 醋樹脂、有機娃-丙締酸醋（娃丙）樹脂及氣樹脂=類。其中丙締酸醋類在耐候性能方面 較好、防污效果不理想。有機娃-丙締酸醋具有較好的耐熱、防污、高溫下不回粘等特性，因 而相對丙締酸醋樹脂，該類樹脂的技術經濟綜合性能好，防污效果也有一定的改善，與W上 相比，氣樹脂具有更長的耐久性、更好的防沾污性能，但成本高、應用受局限，為發揮氣樹脂 優勢，同時減少成本，高性能石墨締改性氣娃樹脂用價廉價的石墨締代替樹脂中氣含量，從 而降低了成本，且仍存在氣娃導致材料具有超疏水性能。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種制備方法簡單，材料成本低，綜合性能 佳的高性能超疏水石墨締改性氣娃樹脂材料及其制備方法。 本專利技術所要解決的技術問題采用W下技術方案來實現： 1、高性能超疏水石墨締改性氣娃樹脂材料，其特征在于，其化學結構式為：【主權項】1. 高性能超疏水石墨烯改性氟硅樹脂材料，其特征在于，其化學結構式為：其中，所述的C60為單層石墨烯，所述m為甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷聚合度， 所述的n為甲基丙烯酸七氟丁酯的聚合度。2. -種制備權利要求1中高性能超疏水石墨稀改性氟娃樹脂材料的方法，其特征在 于，包括以下步驟： 1) 制備硅烷偶聯劑改性的單層石墨條 在容器中依次加入單層石墨烯、甲苯和硅烷偶聯劑3-氨基丙基三甲氧基硅烷，抽真 空-充惰性氣體以排除體系中的空氣，油浴中回流反應，離心分離，傾去上層溶劑，除去吸 附的硅烷偶聯劑，干燥，得硅烷偶聯劑改性的單層石墨烯； 2) 制備單層石墨烯原子轉移自由基表面引發劑 在經烘烤處理的容器中加入硅烷偶聯劑改性的單層石墨烯和甲苯，密封抽真空-充惰 性氣體，再依次加入三乙胺和2-溴異丁酰溴，反應結束后離心分離，傾去有機溶液，除去副 產物季胺鹽，干燥，得黑色的單層石墨烯原子轉移自由基表面引發劑； 3) 制備C60-聚甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷大分子引發劑 在經烘烤的容器中加入單層石墨烯原子轉移自由基表面引發劑，以鹵化亞銅為催化 劑，含吡啶環化合物或含吡啶環化合物的衍生物為催化劑配體，分別加入甲基丙烯酰氧基 丙基三甲氧基硅烷和惰性溶劑，抽真空-充氮氣循環至少3次后，將容器置于恒溫油浴中攪 拌反應，再冷卻到室溫以終止反應，再溶于四氫呋喃中，離心分離，收取單層石墨烯雜化材 料沉淀，分別用四氫呋喃、丙酮超聲洗滌，以除去吸附的游離聚合物，干燥，得C60-聚甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷大分子引發劑； 4) 制備單層石墨條雜化的尚性能超疏水材料 單體甲基丙烯酸七氟丁酯的原子轉移自由基聚合在惰性氣氛保護下進行，在經烘烤的 容器中加入C60-聚甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷大分子引發劑，以鹵化亞銅為催化 劑，含吡啶環化合物或其衍生物為催化劑配體，在惰性溶劑中進行原子轉移自由基聚合，經 過抽真空-充氮氣循環至少3次后加熱反應，冷卻到室溫以終止反應，再溶于四氫呋喃中， 離心分離，收取納米C60雜化材料沉淀，分別用四氫呋喃、丙酮超聲洗滌，除去吸附的游離 聚合物，真空干燥，得C60-聚甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-b-聚甲基丙烯酸七氟丁 醋納米雜化材料，即氟娃聚合物/單層石墨稀雜化的高性能超疏水材料。3. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的步驟1)中單層石墨烯表面羥基含量、甲苯和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的 摩爾比為1 : (200~300) : (1~3)。4. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的在步驟1)中惰性氣體為氮氣或氬氣，所述油浴中回流反應的時間為12~ 24h，反應的溫度為80~120°C;所述除去吸附的硅烷偶聯劑是依次用甲苯和丙酮超聲洗 滌。5. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的步驟2)中，硅烷偶聯劑改性的單層石墨烯表面氨基含量、甲苯、三乙胺、 2_溴異丁酰溴的摩爾比為1 : (200~300) : (1~5) : (1~2. 5);所述惰性氣體為氮 氣或氬氣，所述副產物季胺鹽是先以甲苯，再以丙酮和水混合溶液，最后以丙酮為溶劑各超 聲至少1次。6. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的步驟3)中，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、催化劑、單層石墨烯原子 轉移自由基表面引發劑、催化劑配體和惰性溶劑的摩爾比為（20~60) : 1 : 1 : (1~ 2) : (200 ~300)。7. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的步驟3)中，催化劑配體為1，1，4, 7, 7-五甲基二乙烯基三胺；所述惰性溶 劑為甲苯或二甲基甲酰胺。8. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的步驟3)中，反應的溫度為90~100°C，反應的時間控制在3~10h;干燥 的溫度為40~50°C，相對真空度為0. 08~0.IMPa。9. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法，其 特征在于：所述的步驟4)中，甲基丙烯酸七氟丁酯、催化劑、C60-聚甲基丙烯酰氧基丙基三 甲氧基硅烷大分子引發劑、催化劑配體、惰性溶劑的摩爾比為（5~60) : 1 : 1 : (1~ 2) : (200 ~300)。10. 根據權利要求2所述的一種制備尚性能超疏水石墨條改性氣娃樹脂材料的方法， 其特征在于：所述的步驟4)中，催化劑配體為1，1，4, 7, 7-五甲基二乙烯基三胺；所述惰 性溶劑為甲苯或二甲基甲酰胺等；所述反應的溫度為90~KKTC;反應的時間控制在8~ 24h;所述干燥的溫度為40~50°C，相對真空度為0. 08~0.IMPa。【專利摘要】高性能超疏水石墨烯改性氟硅樹脂材料，涉及化工原料制備
，依次通過制備硅烷偶聯劑改性的單層石墨烯、制備單層石墨烯原子轉移自由基表面引發劑、制備C60-聚甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷大分子引發劑、制備單層石墨烯雜化的高性能超疏水材料即可得到。本專利技術的有益效果為：本專利技術由于氟單體含量降低，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高性能超疏水石墨烯改性氟硅樹脂材料，其特征在于，其化學結構式為：其中，所述的C60為單層石墨烯，所述m為甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷聚合度，所述的n為甲基丙烯酸七氟丁酯的聚合度。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王和山，羅正鴻，朱建林，
申請(專利權)人：天長市開林化工有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。