CN106280726B - 一种超疏水高散热性涂料及其制备方法 - Google Patents

一种超疏水高散热性涂料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106280726B
CN106280726B CN201610667462.8A CN201610667462A CN106280726B CN 106280726 B CN106280726 B CN 106280726B CN 201610667462 A CN201610667462 A CN 201610667462A CN 106280726 B CN106280726 B CN 106280726B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
component
super
coating
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610667462.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106280726A (zh
Inventor
王峰
周俊华
赵国庆
王�华
王治国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Tianhui Waterproof Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Shandong Tianhui Waterproof Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Tianhui Waterproof Ltd By Share Ltd filed Critical Shandong Tianhui Waterproof Ltd By Share Ltd
Priority to CN201610667462.8A priority Critical patent/CN106280726B/zh
Publication of CN106280726A publication Critical patent/CN106280726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106280726B publication Critical patent/CN106280726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D103/00—Coating compositions based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C09D103/04—Starch derivatives
    • C09D103/08—Ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

一种超疏水高散热性涂料及其制备方法，涂料包括两部分：组分A超疏水材料和组分B涂料组合物，按质量份数比，组分A超疏水材料由石墨烯35‑50份、硅酸乙酯2.5‑6份、硅烷偶联剂5‑12份、无水乙醇55‑75份、氨水0.8‑2份和去离子水8‑15份组成，通过溶胶凝胶法对石墨烯表面进行硅烷化处理，得到超疏水材料；组分B涂料组合物由木质素20‑30份、淀粉20‑30份、硅藻泥16‑18份、灰钙10‑12份、重钙11‑15份、消泡剂0.5‑1份、分散剂0.8‑1份和去离子水15‑30份配制而成；通过组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合制得所述防水涂料。本发明采用淀粉、木质素、硅藻泥等生物质原料，综合透气度优于普通高分子聚合物涂料，添加的超疏水材料的高导热系数和高比表面积，在赋予涂料层更加均匀良好的防水性能的同时也大大提高了涂料的散热性。

Description

一种超疏水高散热性涂料及其制备方法
技术领域
本发明专利属于涂料技术领域，尤其涉及一种超疏水高散热性涂料及其制备方法。
背景技术
散热材料是一种提高物体表面的散热效率、降低体系温度的特种涂料，可分为有机溶剂型散热涂料、水性散热涂料、（无溶剂）粉体散热涂料三类。有机溶剂型对环境不友好，无溶剂型对喷涂工艺则有较严格的要求，所以目前比较推崇的是水性散热涂料，而水性散热涂料不光干燥成本较高，而且涂层的防水性也有待提高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种超疏水高散热性涂料及其制备方法，所述超疏水高散热性涂料包括组分A超疏水材料和组分B涂料组合物，按质量份数比计，原料各成分组成如下：
组分A超疏水材料：
石墨烯 35-50份
硅酸乙酯 2.5-6份
硅烷偶联剂 5-12份
无水乙醇 55-75份
氨水 0.8-2份
去离子水 8-15份
组分B涂料组合物：
木质素 20-30份
淀粉 20-30份
硅藻泥 16-18份
灰钙 10-12份
重钙 11-15份
消泡剂 0.5-1份
分散剂 0.8-1份
去离子水 15-30份
所述超疏水高散热性涂料制备包括（一）组分A超疏水材料的制备，（二）组分B涂料组合物的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合，具体步骤如下：
(一)组分A超疏水材料的制备：
1.1 采用去离子水超声波清洗石墨烯25-40min，再置于恒温45-80℃的干燥箱中干燥4.5-6h；
1.2 将0.8-2份氨水、8-15份去离子水和总量四分之三的无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；
1.3 将2.5-6份硅酸乙酯和剩余无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；
1.4 将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入5-12份硅烷偶联剂，得处理液；
1.5 将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温20-35℃下搅拌4.5-6h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8-7.2，在60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；
(二)组分B涂料组合物的制备：
2.1将20-30份淀粉打磨至粒度为800-900目，70-80℃下搅拌，15-25min后成粘稠状时，缓缓加入20-30份木质素，继续搅拌30-35min；
2.2将10-12份灰钙、11-15份重钙和0.8-1份分散剂加入到15-30份去离子水中，室温搅拌15-20min，再加入硅藻泥继续搅拌30-45min；
2.3将步骤2.1的淀粉和木质素混合物和0.5-1份消泡剂加入到步骤2.2的混合物中，机械搅拌25-55min，得到组分B涂料组合物；
（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合:
3.1将步骤2.3的涂料组合物静置10-15min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5-1.5min，同时加入步骤1.5的超疏水材料，继续搅拌15-20min，搅拌转速控制在100r/min；
3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8-12min，分散温度为18-25℃；
3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置35-45min，得到所述超疏水高散热性涂料。
所述石墨烯是由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以ABC堆垛构成的二维碳材料。
所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，所述氨水的质量分数为25%。
所述淀粉为阳离子醚化淀粉、阳离子酯化淀粉和阳离子接枝共聚淀粉的任意一种或几种。
所述灰钙的规格为：氢氧化钙含量为90%-95%，白度为88%-97%，粒度为1200-1400目；所述重钙的规格为：碳酸钙含量为97%-99%，白度为88%-97%，粒度为1200-1400目。
与现有技术相比，本发明的有益成果如下：
（1）本涂料组合物采用了木质素、淀粉、硅藻泥等生物质原料，综合透气度优于高分子聚合物涂料；
（2）木质素是世界上除纤维素外最丰富的有机物，是一种来源十分丰富的天然高分子材料，作为涂料组分，可以提高涂料整体的粘结性和分散性，改善流平性能；
（3）石墨烯的导热系数高达5 300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，而且石墨烯的高比表面积使其充分填充在涂层中，增大了涂层散热表面积，能够降低物体表面和内部温度；
（4）经过溶胶凝胶改性处理后，石墨烯表面被赋予了微纳结构，具有更强的防水性能，制得超疏水材料；
（5）石墨烯本身就具有很高的比表面积，表面吸附力强，表面能大，能在涂料干燥时形成网状结构，增强了涂料和基材之间的吸附作用，使涂层更加致密，增强了涂料对基材的附着力，提高了涂料层的耐冲击性能；
（6）本方法操作简便，具有很强的实用性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。
实施例一
一种超疏水高散热性涂料及其制备方法，涂料包括组分A超疏水材料和组分B聚合乳液，按质量份数比计，原料各成分组成如下：
组分A超疏水材料：石墨烯40份、正硅酸乙酯3份、甲基丙烯酰氧基硅烷8份、无水乙醇60份、氨水1.2份和去离子水12份；
组分B涂料组合物：木质素20份、红薯阳离子醚化淀粉30份、硅藻泥18份、灰钙（氢氧化钙含量为90%，白度为90%，粒度为1200目）10份、重钙（碳酸钙含量为97%，白度为90%，粒度为1200目）11份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.5份、聚丙烯酰胺0.8份和去离子水20份；
制备方法如下：
（一）组分A超疏水材料的制备：
1.1 采用去离子水超声波清洗石墨烯30min，再置于恒温60℃的干燥箱中干燥4.5h；
1.2 将1.2份氨水、12份去离子水和45份无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；
1.3 将3份正硅酸乙酯和剩余15份无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；
1.4 将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入甲基丙烯酰氧基硅烷8份，得处理液；
1.5 将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温25℃下搅拌4.5h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8，在60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；
（二）组分B涂料组合物的制备
2.1将30份红薯阳离子醚化淀粉打磨至粒度为900目，75℃下搅拌20min，成粘稠状，缓缓加入20份木质素，继续搅拌30min；
2.2将10份灰钙、11份重钙和0.8-1份聚丙烯酰胺加入到15-30份去离子水中，室温搅拌18min，再加入18份硅藻泥继续搅拌45min；
2.3将步骤2.1的淀粉和木质素混合物和0.5份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚加入到步骤2.2的混合物中，机械搅拌30min，得到组分B涂料组合物；
（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合
3.1将步骤2.3的涂料组合物静置15min，加入到搅拌器中，机械搅拌1.5min，同时加入步骤1.5的超疏水材料，继续搅拌15min，搅拌转速控制在100r/min；
3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8min，分散温度为25℃；
3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置45min，得到所述超疏水高散热性涂料。
经检验，本实例中涂膜的各指标如下：
标准要求 检验结果
挥发性有机物含量（VOC） ≤1g/kg 0.1g/kg
游离甲醛 ≤5mg/kg 0.02mg/kg
粘结强度（浸水后） ≥0.3MPa 0.47MPa
苯、总和甲苯、乙苯、二甲苯 ≤50mg/kg 1 mg/kg
抗渗性（背水面） ≥0.6/0.8MPa 0.97MPa
表干时间 ≤2h 45min

Claims (5)

1.一种超疏水高散热性涂料的制备方法，其特征在于，所述超疏水高散热性涂料包括组分A超疏水材料和组分B涂料组合物，按质量份数比计，原料各成分组成如下：
组分A超疏水材料：
石墨烯 35-50份
硅酸乙酯 2.5-6份
硅烷偶联剂 5-12份
无水乙醇 55-75份
氨水 0.8-2份
去离子水 8-15份
组分B涂料组合物：
木质素 20-30份
淀粉 20-30份
硅藻泥 16-18份
灰钙 10-12份
重钙 11-15份
消泡剂 0.5-1份
分散剂 0.8-1份
去离子水 15-30份
所述超疏水高散热性涂料制备包括（一）组分A超疏水材料的制备，（二）组分B涂料组合物的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合，具体步骤如下：
组分A超疏水材料的制备：
1.1采用去离子水超声波清洗石墨烯25-40min，再置于恒温45-80℃的干燥箱中干燥4.5-6h；
1.2将0.8-2份氨水、8-15份去离子水和总量四分之三的无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；
1.3将2.5-6份硅酸乙酯和剩余无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；
1.4将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入5-12份硅烷偶联剂，得处理液；
1.5将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温20-35℃下搅拌4.5-6h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8-7.2，在 60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；
组分B涂料组合物的制备：
2.1将20-30份淀粉打磨至粒度为800-900目，70-80℃下搅拌，15-25min后成粘稠状时，缓缓加入20-30份木质素，继续搅拌30-35min；
2.2将10-12份灰钙、11-15份重钙和0.8-1份分散剂加入到15-30份去离子水中，室温搅拌15-20min，再加入硅藻泥继续搅拌30-45min；
2.3将步骤2.1的淀粉和木质素混合物和0.5-1份消泡剂加入到步骤2.2的混合物中，机械搅拌25-55min，得到组分B涂料组合物；
（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合:
3.1将步骤2.3的涂料组合物静置10-15min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5-1.5min，同时加入步骤1.5的超疏水材料，继续搅拌15-20min，搅拌转速控制在100r/min；
3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8-12min，分散温度为18-25℃；
3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置35-45min，得到所述超疏水高散热性涂料。
2.根据权利要求1所述的一种超疏水高散热性涂料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯是由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以ABC堆垛构成的二维碳材料。
3.根据权利要求1所述的一种超疏水高散热性涂料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，所述氨水的质量分数为25%。
4.根据权利要求1所述的一种超疏水高散热性涂料的制备方法，其特征在于，所述淀粉为阳离子醚化淀粉、阳离子酯化淀粉和阳离子接枝共聚淀粉的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种超疏水高散热性涂料的制备方法，其特征在于，所述灰钙的规格为：氢氧化钙含量为90%-95%，白度为88%-97%，粒度为1200-1400目；所述重钙的规格为：碳酸钙含量为97%-99%，白度为88%-97%，粒度为1200-1400目。
CN201610667462.8A 2016-08-15 2016-08-15 一种超疏水高散热性涂料及其制备方法 Active CN106280726B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610667462.8A CN106280726B (zh) 2016-08-15 2016-08-15 一种超疏水高散热性涂料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610667462.8A CN106280726B (zh) 2016-08-15 2016-08-15 一种超疏水高散热性涂料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106280726A CN106280726A (zh) 2017-01-04
CN106280726B true CN106280726B (zh) 2018-08-24

Family

ID=57672085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610667462.8A Active CN106280726B (zh) 2016-08-15 2016-08-15 一种超疏水高散热性涂料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106280726B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110205023A (zh) * 2019-06-21 2019-09-06 重庆市科学技术研究院 具有疏水、防腐性能的复合纳米涂层材料及其制备方法和应用
CN112251116A (zh) * 2020-10-22 2021-01-22 信和新材料股份有限公司 一种紫外光固化漏电阻断保护涂料配方及其应用的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104513579A (zh) * 2014-12-24 2015-04-15 常州大学 一种超疏水涂料及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5913429B2 (ja) * 2014-05-14 2016-04-27 株式会社シミズ 電着塗料組成物、電着塗装方法およびフッ素含有塗膜

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104513579A (zh) * 2014-12-24 2015-04-15 常州大学 一种超疏水涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106280726A (zh) 2017-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103319110B (zh) 一种人造石英石及其制备方法
KR101742917B1 (ko) 친환경 규조토 기능성 페인트 조성물, 이로부터 제조된 친환경 규조토 기능성 페인트 및 그 제조방법
CN108517154A (zh) 一种水性、无氟的超疏水涂料及制备方法
CN106280726B (zh) 一种超疏水高散热性涂料及其制备方法
KR101742918B1 (ko) 친환경 규조토 마감재 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 뿜칠 시공방법
CN108794932A (zh) 一种纳米碳酸钙的改性方法及其应用在pvc木塑板材
US20190225820A1 (en) Hydrophobic anti-settling far-infrared absorber material and manufacturing method thereof, and kitchen appliance product and manufacturing method thereof
CN104387904A (zh) 铁铸件表面用散热涂料
CN106883644A (zh) 一种绿色环保无机纳米复合贝壳粉涂料及其制备方法
CN109280471A (zh) 一种含石墨烯的重防腐水性涂料及制备方法
CN106609096A (zh) 一种厨具专用静电喷涂粉末涂料及其制备方法
CN106336761B (zh) 一种生物质防水涂料及其制备方法
KR101293391B1 (ko) 에폭시수지 접착제 조성물 및 그를 갖는 클린룸용 퍼포레이트 플로어 패널
CN110951371A (zh) 具有空气净化功能的表面涂料
CN107641424A (zh) 一种氮化硼纳米片增强导热绝缘水性涂料及其制备和使用方法
CN106519834A (zh) 一种改性高分子涂料及其制备方法
CN108250890A (zh) 一种用于电子设备的散热涂料及其制备方法
CN109233390A (zh) 一种建筑用环保环氧树脂涂料
CN108178982A (zh) 一种附着力优异的led灯散热涂料
CN106189532B (zh) 一种环保型防水涂料及其制备方法
CN104151871A (zh) 一种表面多孔改性纳米二氧化钛及其制备方法
CN104140692B (zh) 一种疏水效果好的改性纳米二氧化钛及其制备方法
CN114437604B (zh) 纳米粒子改性水性白木器封闭底漆及其制备方法与应用
US20200071224A1 (en) Artificial glass surface
CN106243840A (zh) 一种环保型防水涂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 252200 Guo Kou village, bridge town, Dong'e County, Liaocheng, Shandong

Applicant after: Shandong Tianhui waterproof Limited by Share Ltd

Address before: 252200 Dong'e County Bridge Town, Liaocheng, Shandong

Applicant before: SHANDONG TECWAY WATERPROOF MATERIALS CO., LTD.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant