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申请/专利权人：吉林大学;吉林大学威海仿生研究院

摘要：本发明公开了一种具有自修复、防空洞、防污和防腐性能的多功能涂料及涂层，属于船舶涂料技术领域。为了解决现有的聚氨酯体系防污防腐涂层中引入动态键会导致机械性能下降，丧失抗气蚀能力的问题，本发明基于环氧树脂具有高强度、高硬度、高弹性模量和优良的附着力的特点，通过将4～5wt％的环氧树脂引入自修复聚氨酯体系，得到Diels‑Alder交联的环氧改性聚氨酯EPU，EPU同时具有良好的自愈功能以及突出的机械性能。将BM、DCOIT以及功能化的还原氧化石墨烯引入具有最佳机械性能的EPU中，通过改变表面粗糙度以及利用还原氧化石墨烯的细菌活性、光催化活性以及特有的屏障功能，有效提升涂层的防污、防腐性能。

主权项：1.一种具有自修复、防空蚀、防污和防腐性能的多功能涂料，其特征在于，该涂料基体树脂为95～96wt％的线性聚氨酯和4～5wt％的环氧树脂，基体树脂重量4.2～4.5％的N,N'-4,4'-亚甲基二苯基双马来酰亚胺、2％的2-辛基-4,5-二氯异噻唑啉酮以及0.5-1.5％的功能化还原氧化石墨烯；其中，所述的线性聚氨酯制备步骤如下：1将2,4-二异氰酸甲苯酯倒入四口烧瓶中，加热至50℃并通过氮气，将聚四氢呋喃二醇和端羟基聚二甲基硅氧烷倒入恒压滴液漏斗中，并以每秒4滴的速度滴入四口瓶中；反应从开始滴加计时，在50℃下进行反应30分钟；2将温度升至80℃，反应持续3小时，得到聚氨酯预聚物，将其装瓶并密封，冷却至室温后储存备用；所述的聚四氢呋喃二醇和2,4-二异氰酸甲苯酯和端羟基聚二甲基硅氧烷的质量比为360～370:170:65；3将聚氨酯预聚物和2,5-呋喃二甲醇按照质量比600-610:64-67加入烧瓶中，然后加入四氢呋喃以降低反应物的粘度至2×10-3Pa·s以下；在氮气环境75℃下进行反应6小时，得到线性聚氨酯；所述环氧树脂的制备步骤如下：将糠胺和双酚A二缩水甘油醚按照质量比7.5:25-27加入烧瓶中，再加入一定量的N,N-二甲基甲酰胺以降低反应物的粘度至2×10-3Pa·s以下，在60℃下进行反应4小时，得到环氧树脂；所述功能化还原氧化石墨烯的制备步骤如下：1将还原氧化石墨烯分散在N,N-二甲基甲酰胺中得到还原氧化石墨烯分散液，还原氧化石墨烯的浓度为1mgmL；2向100mL还原氧化石墨烯分散液中加入0.8-1.2g2,4-二异氰酸甲苯酯，在80℃氮气环境下进行反应24小时，经离心分离和N,N-二甲基甲酰胺清洗后得到2,4-二异氰酸甲苯酯修饰还原氧化石墨烯；3将清洗后的2,4-二异氰酸甲苯酯修饰还原氧化石墨烯使用100mLN,N-二甲基甲酰胺分散，转移至反应容器中；4加入0.8-1.2g2-氨基-4-甲基嘧啶-5-羧酸乙酯，在80℃的氮气环境下进行反应24小时，经离心分离、N,N-二甲基甲酰胺清洗和干燥后，得到功能化还原氧化石墨烯。

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