本发明涉及一种涂料，更具体地，涉及一种石墨烯耐磨耐热涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
：涂料，在中国传统名称为油漆。所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。目前，公知的涂料在建筑、车辆、军事、装饰、船舶行业用量大，与人们的生活息息相关，但绝大多数涂料本身没有抗菌功能，更不能发射负离子等对人体有益的健康物质，因此使用于医院、厨房、卫生间及各种公共场所的涂料，其表面容易磨损且耐热性能不足。石墨烯纳米技术，是一门涉及的领域很广且综合性非常高的学科；阻燃技术，是阻止易燃材料继续燃烧或蔓延的学科。因此将石墨稀应用在涂料中制备石墨烯耐磨耐热涂料具有广阔的市场前景。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种石墨烯耐磨耐热涂料及其制备方法和应用，以纳米二氧化钛、水泥、氧化铁红和石墨烯粉末为原料，配以其他辅料，制备得到一种新型石墨烯耐磨耐热涂料，该涂料的石墨烯会在涂料中形成纳米网状架构，使涂料具有坚实性和牢固的骨架，防火涂料的附着力更加牢固，更具有超耐久性，使得防火涂料耐擦洗，抗裂纹；同时对损坏涂层中的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏障，在极端条件下，依然可以发挥其优良的性能，不会产生龟裂。且本发明的石墨烯耐磨耐热涂料具有防霉抗菌的功效，易于推广使用。本发明的另一目的在于公开石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法及应用。本发明提供一种石墨烯耐磨耐热涂料，由以下重量份数配比：纳米二氧化钛3～5份、水泥40～50份、碳酸钙10～15份、氧化铁红6～8份、气相二氧化硅0.5～2份、石墨烯粉末2～4份、表面活性剂0.1-1份、消泡剂0.01-0.1份、杀菌防霉剂0.02～0.1份和水30～90份。进一步优选地，由以下重量份数配比：纳米二氧化钛4份、水泥42份、碳酸钙15份、氧化铁红7份、气相二氧化硅1份、石墨烯粉末2份、表面活性剂0.5份、消泡剂0.05份、杀菌防霉剂0.05份和水50份。进一步地，所述表面活性剂为为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂，阴离子表面活性剂为聚硅氧烷、las的任意一种；所述非离子表面活性剂为cf-10、aeo-9的任意一种。进一步地，所述消泡剂为聚丙烯酸钠、非硅酮有机酯碳氢化合物的至少一种。进一步地，所述杀菌防腐剂为5-氯-2-甲苯-4-异噻唑啉-3-酮。进一步地，所述纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅、石墨烯粉末均为粉末状，粒径为20～40微米。本发明的另一目的在于公开上述石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将上述粒径的纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅进行混合制得混合物料，搅拌均匀；备用；s2.将表面活性剂、杀菌防腐剂、溶于去离子水中，搅拌至均一透明；s3.将s1所述的混合物料溶于步骤s2中，将石墨烯粉末、消泡剂依次加入其中，搅拌10～30min。本发明的另一目的在于公开上述石墨烯耐磨耐热涂料的用途，用于墙内乳胶漆或耐热墙漆。本发明将石墨烯添加在涂料中形成纳米网状架构，该涂料的石墨烯会在涂料中形成纳米网状架构，使涂料具有坚实性和牢固的骨架，防火涂料的附着力更加牢固，更具有超耐久性，使得防火涂料耐擦洗，抗裂纹；同时对损坏涂层中的大气侵蚀因素形成一道不可逾越的屏障，在极端条件下，依然可以发挥其优良的性能，不会产生龟裂。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明公开的石墨烯耐磨耐热涂料选用常见的工业原料，通过科学地配比，得到的涂料不仅具有优异的遮盖力、附着力和优秀的耐水性、耐化学性、耐磨损性和耐热性，不会产生静电现象，是一种安全环保的涂料。且本发明的石墨烯耐磨耐热涂料具有防霉抗菌的功效，易于推广使用。本发明的涂料使用安全环保，制备工艺简单易于推广，制备成本低。具体实施方式下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明实施例使用的各种原料均可以通过常规市购得到，或根据本领域的常规方法制备得到，所用设备为实验常用设备。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。实施例1(1)石墨烯耐磨耐热涂料本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料，由以下重量份数配比：纳米二氧化钛3份、水泥40份、碳酸钙15份、氧化铁红6份、气相二氧化硅2份、石墨烯粉末4份、表面活性剂1份、消泡剂0.01份、杀菌防霉剂0.02份和水30份。其中，表面活性剂为选阴离子表面活性剂聚硅氧烷，消泡剂为聚丙烯酸钠，杀菌防腐剂为5-氯-2-甲苯-4-异噻唑啉-3-酮，消泡剂为非硅酮有机酯碳氢化合物；纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅、石墨烯粉末均为粉末状，粒径为20微米。(2)石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将上述粒径的纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅进行混合制得混合物料，搅拌均匀；备用；s2.将表面活性剂、杀菌防腐剂、溶于去离子水中，搅拌至均一透明；s3.将s1所述的混合物料溶于步骤s2中，将石墨烯粉末、消泡剂依次加入其中，搅拌10min。实施例2(1)石墨烯耐磨耐热涂料本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料，由以下重量份数配比：纳米二氧化钛5份、水泥50份、碳酸钙10份、氧化铁红8份、气相二氧化硅0.5份、石墨烯粉末2份、表面活性剂0.1份、消泡剂0.1份、杀菌防霉剂0.1份和水90份。其中，表面活性剂为选阴离子表面活性剂聚硅氧烷，消泡剂为las，杀菌防腐剂为5-氯-2-甲苯-4-异噻唑啉-3-酮，消泡剂为聚丙烯酸钠；纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅、石墨烯粉末均为粉末状，粒径为40微米。(2)石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将上述粒径的纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅进行混合制得混合物料，搅拌均匀；备用；s2.将表面活性剂、杀菌防腐剂、溶于去离子水中，搅拌至均一透明；s3.将s1所述的混合物料溶于步骤s2中，将石墨烯粉末、消泡剂依次加入其中，搅拌30min。实施例3(1)石墨烯耐磨耐热涂料本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料，由以下重量份数配比：纳米二氧化钛4份、水泥42份、碳酸钙15份、氧化铁红7份、气相二氧化硅1份、石墨烯粉末2份、表面活性剂0.5份、消泡剂0.05份、杀菌防霉剂0.05份和水50份。其中，表面活性剂为选阴离子表面活性剂聚硅氧烷，消泡剂为cf～10，杀菌防腐剂为5-氯-2-甲苯-4-异噻唑啉-3-酮，消泡剂为聚丙烯酸钠；纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅、石墨烯粉末均为粉末状，粒径为30微米。(2)石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将上述粒径的纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅进行混合制得混合物料，搅拌均匀；备用；s2.将表面活性剂、杀菌防腐剂、溶于去离子水中，搅拌至均一透明；s3.将s1所述的混合物料溶于步骤s2中，将石墨烯粉末、消泡剂依次加入其中，搅拌30min。实施例4(1)石墨烯耐磨耐热涂料本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料，由以下重量份数配比：纳米二氧化钛3份、水泥40份、碳酸钙15份、氧化铁红7份、气相二氧化硅1份、石墨烯粉末2份、表面活性剂0.5份、消泡剂0.05份、杀菌防霉剂0.05份和水60份。其中，表面活性剂为选阴离子表面活性剂聚硅氧烷，消泡剂为cf-10，杀菌防腐剂为5-氯-2-甲苯-4-异噻唑啉-3-酮，消泡剂为非硅酮有机酯碳氢化合物；纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅、石墨烯粉末均为粉末状，粒径为30微米。(2)石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法本实施例的石墨烯耐磨耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将上述粒径的纳米二氧化钛、水泥、碳酸钙、氧化铁红、气相二氧化硅进行混合制得混合物料，搅拌均匀；备用；s2.将表面活性剂、杀菌防腐剂、溶于去离子水中，搅拌至均一透明；s3.将s1所述的混合物料溶于步骤s2中，将石墨烯粉末、消泡剂依次加入其中，搅拌30min。将实施例1～实施例4制备得到的石墨烯耐磨耐热涂料进行强度测试和耐火测试，其结果见表1。由实施例1～实施例4制备得到的石墨烯耐磨耐热涂料用于墙内乳胶漆或耐热墙漆。表1强度(mpa)耐火时间(h)实施例179.53.0实施例280.32.9实施例382.53.5实施例478.63.3当前第1页12