石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的制备与性能

文章编号：2096-0387(2018)03-0128-03第4卷第3期生物化工Vol.4No.32018年6月BiologicalChemicalEngineeringJun.2018石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的制备与性能成绵江(广东产品质量监督检验研究院，广东广州510000)摘要：石墨烯是只有一个碳原子厚度的碳单层物质，石墨烯的发现对防腐技术的发展具有十分重要的意义，石墨烯在众多的领域都有应用。用石墨烯做保护层可以增加材料的防腐性，因此，用石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料可以使这种涂料应用范围更加广，石墨烯的加入可以在改善水性丙烯酸的同时提升丙烯酸树脂涂料的防腐性能、综合性能和环境友好型性能。关键词：石墨烯；水性丙烯酸涂料;树脂涂料；制备与性能中图分类号：TQ630.1文献标志码：APreparationandPropertiesofGrapheneModifiedWaterborneAcrylicResinCoatingsChengMian-jiang(GuangdongProductQualitySupervisionandInspectionInstitute,GuangdongGuangzhou510000)Abstract:Grapheneisasinglelayerofcarbonwithonlyonecarbonatomthickness，thediscoveryofgrapheneiscrucialtoantiseptictechniquesandithasplayedaroleinmanyfields.Theuseofgrapheneasaprotectivelayercanincreasethepreservativepropertiesofthematerial,sotheuseofgraphenemodifiedwaterborneacrylicresincoatingcanmakethiscoatingmorewidelyused.Theadditionofgraphenecanimprovetheanti-corrosionproperties,comprehensivepropertiesandenvironment-friendlypropertiesofacrylicresincoatingswhileimprovingthewaterborneacrylicacid.Keywords：Graphene;Waterborneacrylicpaint;ResinCoating;Preparationandproperties随着时代的发展，社会各种行业都在飞速发展。房地产的发展，使得各种建筑材料、装修材料需求增加，材料绿色安全环保问题备受关注，材料环保问题也随之成为一个被广泛关注的问题。因此，合成新型材料或改良产品性能就成为一个重要的问题。用石墨烯改性后的水性丙烯酸可以改善材料的不足，满足社会发展对新材料的需求。1石墨烯改性及优点1.1表面改性表面改性分为共价键功能化和非共价键功能化。石墨烯的表面和边缘有反应活性，会给石墨烯的表面造成缺陷。为了改善这些缺陷，可以在石墨烯的表面和边缘地方引入官能团，提高材料的稳定性，增加石墨烯和各种材料、各种溶剂之间的相容性。改善石墨烯的表面也可以提升石墨烯的表面活性，便于石墨烯与其他物质相容。非共价键功能化是指通过一些非共价键对石墨烯表面改性,增加石墨烯和其他物质的功能。例如，一些被石墨烯改性的材料可以增加抗老化性，还可以提示材料的功能性。这两种对石墨烯改性的方式都可以提升石墨烯的分散性，使石墨婦更易改善材料的性质。对石墨烯改性可以提升石墨烯与丙烯酸的相容，对制造丙烯酸树脂涂料有重大意义。1.2电子性能改性电子性能改性是指通过改变电子结构，提升石墨烯的物理性质，通过对石墨烯物理性质的改性改善石作者简介:成绵江（1980-)，男，广东潮州人，本科,工程师，研究方向:水性涂料。第3期成绵江：石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的制备与性能•129-墨烯的电子性能[1]。石墨烯电子性能改性分有掺杂和电子轰击两种方式，对石墨烯进行电子改性主要应用在电子、高科技和半导体材质等方面。虽然石墨烯的电子改性对改性水性丙烯酸树脂涂料没有影响，但石墨烯的电子改性能为精确仪器的制造提供更好的材料。改性石墨烯并将其加以改善再应用，可以在提升石墨稀优良性能的同时提升需改性材质的性能。石墨烯的发展和进步会为半导体和材料性能的提升提供更多的可能。2石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的制备石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的方法有两种，一种是通过氧化石墨烯改善丙烯酸树脂涂料，另一种是共混的方法。现代工业在很多方面都存在一定的欠缺，需要选择一些物质来改善材料或合成新的材料。例如，在环保方面可以采用石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料，使这种树脂涂料的性能得到改善，增加材料的环保性能和其他综合性能。在用石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料时可以进行一些实验，将石墨烯和丙烯酸以不同比例混合，通过化学方法结合一些仪器找出最合适的比例，然后进行大规模的树脂涂料改性。实验结果表明，当石墨烯的质量分数为0.1%、丙烯酸树脂与交联剂的比例为5:1时,水性丙烯酸树脂涂料的性能最好，经过改性的丙烯酸的硬度和耐磨度也都有所增加;经过石墨烯改性的水性丙烯酸树脂涂料有毒物质的排放量也有所降低;石墨烯的添加可以使水性丙烯酸树脂涂料的官能团稳定性和树脂涂料的稳定性都增加'使水性丙烯酸的使用范围更加广泛。通过氧化石墨烯改性水性丙烯酸的制备树脂涂料用到的成分较多，其成分及大致含量如下：石墨烯改性后的溶液、水性丙烯酸溶解后的乳液、颜填料的比例约为1:4:1;分散剂、消泡剂、水和pH值调节剂的比例约为1:1:5:1。这种通过氧化石墨烯改性水性丙烯酸的方法是通过改性石墨烯，将石墨烯与树脂进行物理化混合。通过这种方式对水性丙烯酸树脂涂料进行了改性，这种改性的方法可以提高水性丙烯酸树脂涂料的稳定性和环境友好性，将水性丙烯酸树脂涂料应用到以前因环境等原因而无法应用的地方，如气候潮湿、对环保有很高要求的地方等。通过共混的方法制备石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的方法，是将流变助剂在去离子水中搅拌，搅拌后再加入分散剂、共溶剂等搅拌一段时间，然后将改性后的石墨烯与铁红和其他一些化学材料搅拌约20分钟，然后再加人调节剂、活性稀释剂等众多化学剂搅拌，这样就可以得到经石墨烯改性的水性丙烯酸树脂涂料。在用石墨烯改性水性丙烯酸之前需要先改性石墨烯，对石墨烯进行改性处理是涂料成功制备的重要一步。石墨稀具有很大的灵活性，应用程度很高，对水性丙烯酸树脂涂料的制备有很大作用。3石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料后的性能在没有使用石墨烯改性水性丙烯酸之前，水性丙烯酸树脂涂料的性能也很好。未经改性的水性丙烯酸的应用范围十分广泛，树脂涂料的综合性能和环境友好型性能都很好[3]。即便如此，水性丙烯酸还是存在很大的问题。例如，虽然水性丙烯酸的应用范围很广但是它使用起来有很大的限制，在潮湿、化学工厂、实验室等地都难以应用。此外，水性丙烯酸的耐腐蚀性不高，在物理和化学方面的防腐蚀都不到位。但经过石墨烯改性后的水性丙烯酸其性能耐腐蚀性都会得到很大的改善和提高。经过石墨烯改性的水性丙烯酸在耐腐蚀、抗材料老化、提升材料的耐光性和耐热性等方面都有很大的作用。改善石墨烯的性能，提高石墨烯的表面活性和分散性。用改性后的石墨烯改性水性丙烯酸可以增加水性丙烯酸的官能团稳定性。这种优质联合的方式可以使水性丙烯酸的性能在原有的基础上得到改善和提升，7jC性丙烯酸树脂涂料也能在增加应用范围，减少环境限制的同时减少污染[4]。4结语石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料可以提升水性丙烯酸的性能，是水性丙烯酸应用的范围变广泛。通过改性石墨烯提升石墨烯的性能，使石墨烯变得适合与水性丙烯酸结合形成性能优良的水性丙烯(下转第I32页）•132.生物化工2018年苯酸二氯磷酸酯和亩代苯酚、硝基苯酚为原料制备氨基磷酸酯片段[11]。张寅生等用苯氧基磷酰胺基丙酸异丙酯的磷酰氯，在TBAB、TBAI、18-冠-6-醚等相转移催化剂存在下，经亲核反应生成苯氧基憐酰胺基丙酸异丙酯的磷酰叠氮化合物、磷酰硫氰化合物和磷酰腈化合物，作为替代氨基磷酰氯与(2'R)-2'-脱氧一2'一氟-2'-甲基脲苷反应制备索菲布韦。该方法制备得到的目标异构体更为富集，可降低反应成本，较为适合工业化生产[1\图6索菲布韦合成路线V2结语索菲布韦的各条合成路线均有一定的研究价值，本文认为目前较优选的合成方法为路线IV，其他的合成路线，一般使用较昂贵的催化剂，或者反应路线较长致使生产周期长，或者实验中对设备要求高，不适合生产。而反应路线IV的原料萘廉价易得，中间体合成相对简便，没有苛刻条件，反应周期短，容易操作，适合工业化生产。索菲布韦对于丙型肝炎的治疗效果显著，市场需求巨大，进一步研究其合成方法，提高工业化生产能力，降低成本，使更多患者收益，具有重大社会和经济意义。参考文献[1]屈慧新，王玉泽，王彩霞，等.新型抗丙型肝炎病毒药索非布韦的研究进展[J].沈阳药科大学学报，2016,33(4):334-338.[2]ClarkJL,HolleckerL,MasonJC,etal.Design,Synthesis,andAntiviralActivityof2,-deoxy-2'-fluoro-2'-C-methylcytidine,aPotentInhibitorofHepatitisCVirusReplication[J]JournalofMedicinalChemistry,2005,48(17):5504-5508.[3]StuyverLJ,ShiJ,WatanabeKA.ModifiedFluorinatedNucleosideAnalogues:CA,CA2476279A1[P].2003.[4]SofiaMJ,DuJ,WangP.NucleosidePhosphoramidateProdrugs:WO,US7964580[P].2011.[5]AxtSD,SarmaK,VitaleJ,etal.PreparationofNucleosidesRibofuranosylPyrimidines:EP,US8912321[P].2014..[6]Wang,P.,Chun,BK.,SRachakonda,etal.AnEfficientandDiastereoselectiveSynthesisofPSI-6130:aClinicallyEfficaciousInhibitorofHCVNS5BPolymerase[J].JournalofOrganicChemistry,2009,74(17):6819-6824.[7]SofiaMJ,BaoD,ChangW,etal.Discoveryofa(3-d-2;-Deoxy-2'-a-fluoro-2'-p-C-methyluridineNucleotideProdrug(PSI-7977)fortheTreatmentofHepatitisCVirus[J]JournalofMedicinalChemistry,2010,53(19):7202-7218.[8]牟祥，刘念.抗丙肝病毒药物索氟布韦中间体及其制备方法：中国，CN105418680A[P].2016.[9]张寅生，敖汪伟，王庆璘，等.索非布韦的制备方法：中国，CN105153257A[P].2015.[10]RossBS,SofiaMJ,PamulapatiGR,etal.N-[(2'r)-2'-deoxy-2,-fluoro-2'-methyl-p-phenyl-5'-uridylyl]-l-Alanine1-methylethylEsterandProcessforitsProduction:CA,EP2610264[P].2013.[11]李泽标，丁海明，严军，等.一种呋喃核糖磷酸酯衍生物的制备方法：中国，CN104610404B[P].2016.[12]张寅生