CN104592858A - 一种石墨烯导电涂料及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯导电涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种石墨烯导电涂料，包括石墨烯10～30wt％、水性环氧树脂6～30wt％、交联剂8～40wt％、粘结剂5～20wt％、pH值调节剂10～40wt％、流平剂2～20wt％、着色剂6～8wt％、去离子水6～20wt％、溶剂6～20wt％，另外，本发明提供了一种石墨烯导电涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，搅拌；(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，搅拌；(3)向搅拌机中加入着色剂，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。本发明提供的石墨烯导电涂料及其制备方法，制备工艺简单，生产成本低廉，采用石墨烯作为主要散热介质，为传热提供通道，提升散热效果，具有高效环保的特点。

Description

一种石墨烯导电涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种石墨烯导电涂料及其制备方法。
背景技术
石墨烯是目前世界上最薄也是最坚硬的材料，导热系数高于奈米碳管与金刚石，常温下其电子迁移率亦比奈米碳管或矽晶体高，电阻率比铜或银更低，为目前世界上电阻率最小的材料。
涂料作为一种工业产品，其主要的功能在于装饰，功能相对较为单一。随着科技的发展和人类生活水平的提高，功能单一的传统涂料已无法满足现实的需求。
导电涂料作为一种新型的涂料，不仅具有装饰的基本功能，同时具有提高散热效率的作用，得到广泛的关注与研究。然而，目前市面上的绝大多数导电涂料均是采用价格昂贵的传热介质作为填料，生产工艺复杂，成本较高，不利于涂料的批量化生产与规模化应用，散热效果差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种石墨烯导电涂料及其制备方法，制备工艺简单，生产成本低廉，室温下即可固化，采用石墨烯作为主要散热介质，为传热提供通道，可增加散热面积，有利于热量的释放，提升散热效果，具有高效环保的特点。
本发明的技术方案是：
一种石墨烯导电涂料，包括石墨烯10～30wt％、水性环氧树脂6～30wt％、交联剂8～40wt％、粘结剂5～20wt％、pH值调节剂10～40wt％、流平剂2～20wt％、着色剂6～8wt％、去离子水6～20wt％、溶剂6～20wt％。
进一步地，所述中和剂为丙醇胺。
进一步地，所述交联剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、三甲基六亚甲基二胺、聚醚二胺中的一种或几种混合物。
进一步地，所述流平剂选自丁醚、丙烯酸、有机硅中的一种或几种混合物。
进一步地，所述着色剂为酞菁兰、偶氮红、偶氮蓝中的一种或几种混合物。
进一步地，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲苯中的一种或几种混合物。
进一步地，所述粘结剂为乙二胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚氨脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种混合物。
一种石墨烯导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，控制转速500-1000rpm，搅拌时间1.5-2h；
(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，控制转速1000-1200rpm，搅拌时间1-2h。
(3)向搅拌机中加入着色剂，控制转速600-1000rpm，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。
本发明提供的石墨烯导电涂料及其制备方法，制备工艺简单，生产成本低廉，室温下即可固化，采用石墨烯作为主要散热介质，为传热提供通道，可增加散热面积，有利于热量的释放，提升散热效果，具有高效环保的特点。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述，以更好地理解本发明。
实施例1
一种石墨烯导电涂料，包括石墨烯10wt％、水性环氧树脂30wt％、交联剂8wt％、粘结剂20wt％、pH值调节剂40wt％、流平剂2wt％、着色剂8wt％、去离子水6wt％、溶剂20wt％。
本实施例中，所述中和剂为丙醇胺。
本实施例中，所述交联剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、三甲基六亚甲基二胺、聚醚二胺中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述流平剂选自丁醚、丙烯酸、有机硅中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述着色剂为酞菁兰、偶氮红、偶氮蓝中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲苯中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述粘结剂为乙二胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚氨脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种混合物。
一种石墨烯导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，控制转速1000rpm，搅拌时间2h；
(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，控制转速1000rpm，搅拌时间2h；
(3)向搅拌机中加入着色剂，控制转速600rpm，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。
实施例2
一种石墨烯导电涂料，包括石墨烯30wt％、水性环氧树脂6wt％、交联剂40wt％、粘结剂5wt％、pH值调节剂10wt％、流平剂20wt％、着色剂6wt％、去离子水20wt％、溶剂6wt％。
本实施例中，所述中和剂为丙醇胺。
本实施例中，所述交联剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、三甲基六亚甲基二胺、聚醚二胺中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述流平剂选自丁醚、丙烯酸、有机硅中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述着色剂为酞菁兰、偶氮红、偶氮蓝中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲苯中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述粘结剂为乙二胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚氨脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种混合物。
一种石墨烯导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，控制转速500rpm，搅拌时间1.5h；
(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，控制转速1200rpm，搅拌时间1h；
(3)向搅拌机中加入着色剂，控制转速1000rpm，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。
实施例3
一种石墨烯导电涂料，包括石墨烯20wt％、水性环氧树脂10wt％、交联剂12wt％、粘结剂15wt％、pH值调节剂20wt％、流平剂12wt％、着色剂7wt％、去离子水8wt％、溶剂16wt％。
本实施例中，所述中和剂为丙醇胺。
本实施例中，所述交联剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、三甲基六亚甲基二胺、聚醚二胺中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述流平剂选自丁醚、丙烯酸、有机硅中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述着色剂为酞菁兰、偶氮红、偶氮蓝中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲苯中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述粘结剂为乙二胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚氨脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种混合物。
一种石墨烯导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，控制转速600rpm，搅拌时间1.8h；
(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，控制转速800rpm，搅拌时间1.5h；
(3)向搅拌机中加入着色剂，控制转速800rpm，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。
实施例4
一种石墨烯导电涂料，包括石墨烯18wt％、水性环氧树脂25wt％、交联剂30wt％、粘结剂17wt％、pH值调节剂26wt％、流平剂13wt％、着色剂7wt％、去离子水13wt％、溶剂14wt％。
本实施例中，所述中和剂为丙醇胺。
本实施例中，所述交联剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、三甲基六亚甲基二胺、聚醚二胺中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述流平剂选自丁醚、丙烯酸、有机硅中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述着色剂为酞菁兰、偶氮红、偶氮蓝中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲苯中的一种或几种混合物。
本实施例中，所述粘结剂为乙二胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚氨脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种混合物。
一种石墨烯导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，控制转速750rpm，搅拌时间1.6h；
(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，控制转速750rpm，搅拌时间1.3h；
(3)向搅拌机中加入着色剂，控制转速700rpm，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。
采用实施例1～4提供的石墨烯导电涂料及其制备方法，制备工艺简单，生产成本低廉，室温下即可固化，采用石墨烯作为主要散热介质，为传热提供通道，可增加散热面积，有利于热量的释放，提升散热效果，具有高效环保的特点。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种石墨烯导电涂料，其特征在于，包括石墨烯10～30wt％、水性环氧树脂6～30wt％、交联剂8～40wt％、粘结剂5～20wt％、pH值调节剂10～40wt％、流平剂2～20wt％、着色剂6～8wt％、去离子水6～20wt％、溶剂6～20wt％。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯导电涂料，其特征在于，所述中和剂为丙醇胺。
3.如权利要求1所述的一种石墨烯导电涂料，其特征在于，所述交联剂选自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、二丙烯三胺、三甲基六亚甲基二胺、聚醚二胺中的一种或几种混合物。
4.如权利要求1所述的一种石墨烯导电涂料，其特征在于，所述流平剂选自丁醚、丙烯酸、有机硅中的一种或几种混合物。
5.如权利要求1所述的一种石墨烯导电涂料，其特征在于，所述着色剂为酞菁兰、偶氮红、偶氮蓝中的一种或几种混合物。
6.如权利要求1所述的一种石墨烯导电涂料，其特征在于，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲苯中的一种或几种混合物。
7.如权利要求1所述的一种石墨烯导电涂料，其特征在于，所述粘结剂为乙二胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚氨脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种混合物。
8.如权利要求1-7任意一项所述的石墨烯导电涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按上述比例将石墨烯、水性环氧树脂、交联剂、溶剂混合加入搅拌机，控制转速500-1000rpm，搅拌时间1.5-2h；
(2)依次向搅拌机中加入去离子水、粘结剂、pH值调节剂、流平剂，控制转速1000-1200rpm，搅拌时间1-2h；
(3)向搅拌机中加入着色剂，控制转速600-1000rpm，混合混匀后即得石墨烯导电涂料。
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