CN107365555A - 一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法，包括以下的组分：有机硅树脂、丙烯酸树脂、双酚环氧树脂、醇酸树脂、石墨烯11‑13重量份、异辛酸钴、铜粉、氧化锌粉末、碳化硅粉末、二氧化钛粉末、羟乙基纤维素、三乙烯二胺、壳聚糖、十二碳醇酯、对苯二酚、聚丙烯酰胺、不浮型铝粉浆液、无水乙醇、去离子水。本发明组分配置合理，制备方法简单科学，制备的油漆具有优良的散热性能，能够将涂覆的金属、木料等表面携带的热量快速散发，附着力强，绝缘性突出，耐酸耐碱，耐水性强，满足了人们的需求。

Description

一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及碳材料技术领域，特别涉及一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法。
背景技术
油漆英文名:paint or coating。油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的:涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。涂料一般由成膜物质、填料(颜填料)、溶剂、助剂等四部分组成。根据性能要求有时成份会略有变化，如清漆没有颜填料、粉末涂料中可以没有溶剂。属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料，石墨烯被称为"黑金"，是"新材料之王"，科学家甚至预言石墨烯将"彻底改变21世纪"。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
本发明提供了一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供了一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种添加石墨烯的高散热油漆，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯11-13重量份、异辛酸钴1-3重量份、铜粉2-4重量份、氧化锌粉末1-3重量份、碳化硅粉末1-3重量份、二氧化钛粉末2-4重量份、羟乙基纤维素8-12重量份、三乙烯二胺4-8重量份、壳聚糖3-7重量份、十二碳醇酯5-9重量份、对苯二酚1-5重量份、聚丙烯酰胺5-9重量份、不浮型铝粉浆液25-35重量份、无水乙醇65-75重量份、去离子水35-45重量份。
进一步地，石墨烯11重量份、异辛酸钴1重量份、铜粉2重量份、氧化锌粉末1重量份、碳化硅粉末1重量份、二氧化钛粉末2重量份、羟乙基纤维素8重量份、三乙烯二胺4重量份、壳聚糖3重量份、十二碳醇酯5重量份、对苯二酚1重量份、聚丙烯酰胺5重量份、不浮型铝粉浆液25重量份、无水乙醇65重量份、去离子水35重量份。
进一步地，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯12重量份、异辛酸钴2重量份、铜粉3重量份、氧化锌粉末2重量份、碳化硅粉末2重量份、二氧化钛粉末3重量份、羟乙基纤维素10重量份、三乙烯二胺6重量份、壳聚糖5重量份、十二碳醇酯7重量份、对苯二酚3重量份、聚丙烯酰胺7重量份、不浮型铝粉浆液30重量份、无水乙醇70重量份、去离子水40重量份。
进一步地，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯13重量份、异辛酸钴3重量份、铜粉4重量份、氧化锌粉末3重量份、碳化硅粉末3重量份、二氧化钛粉末4重量份、羟乙基纤维素12重量份、三乙烯二胺8重量份、壳聚糖7重量份、十二碳醇酯9重量份、对苯二酚5重量份、聚丙烯酰胺9重量份、不浮型铝粉浆液35重量份、无水乙醇75重量份、去离子水45重量份。
本发明还提供一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取原料备用；
（2）将步骤（1）称取的除浮型铝粉浆液、无水乙醇、去离子水之外的各原料分别研磨备用，达到粒度为3000-4000目；
（3）将步骤（2）研磨后的有机硅树脂、丙烯酸树脂、双酚环氧树脂、醇酸树脂、石墨烯、异辛酸钴置于混合机中，控制温度为35-45℃，低速混合10-20min，然后升温至55-65℃，高速混合5-10min，得到混合料A；
（4）将步骤（2）研磨后的铜粉、氧化锌粉末、碳化硅粉末、二氧化钛粉末置于混合机中，控制温度为38-42℃，高速混合14-18min，得到混合料B；
（5）将步骤（2）研磨后的羟乙基纤维素、三乙烯二胺、壳聚糖、十二碳醇酯、对苯二酚、聚丙烯酰胺置于混合机中，控制温度为75-85℃，低速混合20-30min，然后升温至95-100℃，高速混合4-6min，得到混合料C；
（6）将得到的混合料A、混合料B依次加入反应器中，水浴加热至温度为41-43℃，缓慢加入无水乙醇、去离子水，磁力搅拌40min,然后加入混合料C、不浮型铝粉浆液，升温至50-55℃，磁力搅拌40min，静置24h，去上清液即得一种添加石墨烯的高散热油漆。
进一步地，所述铜粉的粒径为80-100微米。
本发明的有益效果：本发明提供一种添加石墨烯的高散热油漆及其制备方法，组分配置合理，制备方法简单科学，制备的油漆具有优良的散热性能，能够将涂覆的金属、木料等表面携带的热量快速散发，附着力强，绝缘性突出，耐酸耐碱，耐水性强，满足了人们的需求。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
需要说明的是，为节省说明书撰写篇幅，避免不必要的重复和浪费，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1一种添加石墨烯的高散热油漆
一种添加石墨烯的高散热油漆，，石墨烯11重量份、异辛酸钴1重量份、铜粉2重量份、氧化锌粉末1重量份、碳化硅粉末1重量份、二氧化钛粉末2重量份、羟乙基纤维素8重量份、三乙烯二胺4重量份、壳聚糖3重量份、十二碳醇酯5重量份、对苯二酚1重量份、聚丙烯酰胺5重量份、不浮型铝粉浆液25重量份、无水乙醇65重量份、去离子水35重量份。
作为本发明的优先方案，本发明的铜粉的粒径为80微米。
实施例2一种添加石墨烯的高散热油漆
一种添加石墨烯的高散热油漆，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯12重量份、异辛酸钴2重量份、铜粉3重量份、氧化锌粉末2重量份、碳化硅粉末2重量份、二氧化钛粉末3重量份、羟乙基纤维素10重量份、三乙烯二胺6重量份、壳聚糖5重量份、十二碳醇酯7重量份、对苯二酚3重量份、聚丙烯酰胺7重量份、不浮型铝粉浆液30重量份、无水乙醇70重量份、去离子水40重量份。
作为本发明的优先方案，本发明的铜粉的粒径为90微米。
实施例3一种添加石墨烯的高散热油漆
一种添加石墨烯的高散热油漆，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯13重量份、异辛酸钴3重量份、铜粉4重量份、氧化锌粉末3重量份、碳化硅粉末3重量份、二氧化钛粉末4重量份、羟乙基纤维素12重量份、三乙烯二胺8重量份、壳聚糖7重量份、十二碳醇酯9重量份、对苯二酚5重量份、聚丙烯酰胺9重量份、不浮型铝粉浆液35重量份、无水乙醇75重量份、去离子水45重量份。
作为本发明的优先方案，本发明的铜粉的粒径为100微米。
实施例4一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法
一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取原料备用；
（2）将步骤（1）称取的除浮型铝粉浆液、无水乙醇、去离子水之外的各原料分别研磨备用，达到粒度为3000目；
（3）将步骤（2）研磨后的有机硅树脂、丙烯酸树脂、双酚环氧树脂、醇酸树脂、石墨烯、异辛酸钴置于混合机中，控制温度为35℃，低速混合10min，然后升温至55℃，高速混合5min，得到混合料A；
（4）将步骤（2）研磨后的铜粉、氧化锌粉末、碳化硅粉末、二氧化钛粉末置于混合机中，控制温度为38℃，高速混合14min，得到混合料B；
（5）将步骤（2）研磨后的羟乙基纤维素、三乙烯二胺、壳聚糖、十二碳醇酯、对苯二酚、聚丙烯酰胺置于混合机中，控制温度为75℃，低速混合20min，然后升温至95℃，高速混合4min，得到混合料C；
（6）将得到的混合料A、混合料B依次加入反应器中，水浴加热至温度为41℃，缓慢加入无水乙醇、去离子水，磁力搅拌40min,然后加入混合料C、不浮型铝粉浆液，升温至50℃，磁力搅拌40min，静置24h，去上清液即得一种添加石墨烯的高散热油漆。
作为本发明的优选方案，本发明的各原料采用实施例1组成原料及其重量份。
实施例5一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法
一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取原料备用；
（2）将步骤（1）称取的除浮型铝粉浆液、无水乙醇、去离子水之外的各原料分别研磨备用，达到粒度为3500目；
（3）将步骤（2）研磨后的有机硅树脂、丙烯酸树脂、双酚环氧树脂、醇酸树脂、石墨烯、异辛酸钴置于混合机中，控制温度为40℃，低速混合15min，然后升温至60℃，高速混合7min，得到混合料A；
（4）将步骤（2）研磨后的铜粉、氧化锌粉末、碳化硅粉末、二氧化钛粉末置于混合机中，控制温度为40℃，高速混合16min，得到混合料B；
（5）将步骤（2）研磨后的羟乙基纤维素、三乙烯二胺、壳聚糖、十二碳醇酯、对苯二酚、聚丙烯酰胺置于混合机中，控制温度为80℃，低速混合25min，然后升温至97℃，高速混合5min，得到混合料C；
（6）将得到的混合料A、混合料B依次加入反应器中，水浴加热至温度为42℃，缓慢加入无水乙醇、去离子水，磁力搅拌40min,然后加入混合料C、不浮型铝粉浆液，升温至53℃，磁力搅拌40min，静置24h，去上清液即得一种添加石墨烯的高散热油漆。
作为本发明的优选方案，本发明的各原料采用实施例2组成原料及其重量份。
实施例6一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法
一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取原料备用；
（2）将步骤（1）称取的除浮型铝粉浆液、无水乙醇、去离子水之外的各原料分别研磨备用，达到粒度为4000目；
（3）将步骤（2）研磨后的有机硅树脂、丙烯酸树脂、双酚环氧树脂、醇酸树脂、石墨烯、异辛酸钴置于混合机中，控制温度为45℃，低速混合20min，然后升温至65℃，高速混合10min，得到混合料A；
（4）将步骤（2）研磨后的铜粉、氧化锌粉末、碳化硅粉末、二氧化钛粉末置于混合机中，控制温度为42℃，高速混合18min，得到混合料B；
（5）将步骤（2）研磨后的羟乙基纤维素、三乙烯二胺、壳聚糖、十二碳醇酯、对苯二酚、聚丙烯酰胺置于混合机中，控制温度为85℃，低速混合30min，然后升温至100℃，高速混合6min，得到混合料C；
（6）将得到的混合料A、混合料B依次加入反应器中，水浴加热至温度为41-43℃，缓慢加入无水乙醇、去离子水，磁力搅拌40min,然后加入混合料C、不浮型铝粉浆液，升温至55℃，磁力搅拌40min，静置24h，去上清液即得一种添加石墨烯的高散热油漆。
作为本发明的优选方案，本发明的各原料采用实施例3组成原料及其重量份。
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

Claims (6)

1.一种添加石墨烯的高散热油漆，其特征在于，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯11-13重量份、异辛酸钴1-3重量份、铜粉2-4重量份、氧化锌粉末1-3重量份、碳化硅粉末1-3重量份、二氧化钛粉末2-4重量份、羟乙基纤维素8-12重量份、三乙烯二胺4-8重量份、壳聚糖3-7重量份、十二碳醇酯5-9重量份、对苯二酚1-5重量份、聚丙烯酰胺5-9重量份、不浮型铝粉浆液25-35重量份、无水乙醇65-75重量份、去离子水35-45重量份。
2.根据权利1所述的一种添加石墨烯的高散热油漆，其特征在于，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯11重量份、异辛酸钴1重量份、铜粉2重量份、氧化锌粉末1重量份、碳化硅粉末1重量份、二氧化钛粉末2重量份、羟乙基纤维素8重量份、三乙烯二胺4重量份、壳聚糖3重量份、十二碳醇酯5重量份、对苯二酚1重量份、聚丙烯酰胺5重量份、不浮型铝粉浆液25重量份、无水乙醇65重量份、去离子水35重量份。
3.根据权利1所述的一种添加石墨烯的高散热油漆，其特征在于，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯12重量份、异辛酸钴2重量份、铜粉3重量份、氧化锌粉末2重量份、碳化硅粉末2重量份、二氧化钛粉末3重量份、羟乙基纤维素10重量份、三乙烯二胺6重量份、壳聚糖5重量份、十二碳醇酯7重量份、对苯二酚3重量份、聚丙烯酰胺7重量份、不浮型铝粉浆液30重量份、无水乙醇70重量份、去离子水40重量份。
4.根据权利1所述的一种添加石墨烯的高散热油漆，其特征在于，包括以下重量份的组分组成：有机硅树脂80重量份、丙烯酸树脂54重量份、双酚环氧树脂42重量份、醇酸树脂28重量份、石墨烯13重量份、异辛酸钴3重量份、铜粉4重量份、氧化锌粉末3重量份、碳化硅粉末3重量份、二氧化钛粉末4重量份、羟乙基纤维素12重量份、三乙烯二胺8重量份、壳聚糖7重量份、十二碳醇酯9重量份、对苯二酚5重量份、聚丙烯酰胺9重量份、不浮型铝粉浆液35重量份、无水乙醇75重量份、去离子水45重量份。
5.根据权利1所述的一种添加石墨烯的高散热油漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取原料备用；
（2）将步骤（1）称取的除浮型铝粉浆液、无水乙醇、去离子水之外的各原料分别研磨备用，达到粒度为3000-4000目；
（3）将步骤（2）研磨后的有机硅树脂、丙烯酸树脂、双酚环氧树脂、醇酸树脂、石墨烯、异辛酸钴置于混合机中，控制温度为35-45℃，低速混合10-20min，然后升温至55-65℃，高速混合5-10min，得到混合料A；
（4）将步骤（2）研磨后的铜粉、氧化锌粉末、碳化硅粉末、二氧化钛粉末置于混合机中，控制温度为38-42℃，高速混合14-18min，得到混合料B；
（5）将步骤（2）研磨后的羟乙基纤维素、三乙烯二胺、壳聚糖、十二碳醇酯、对苯二酚、聚丙烯酰胺置于混合机中，控制温度为75-85℃，低速混合20-30min，然后升温至95-100℃，高速混合4-6min，得到混合料C；
（6）将得到的混合料A、混合料B依次加入反应器中，水浴加热至温度为41-43℃，缓慢加入无水乙醇、去离子水，磁力搅拌40min,然后加入混合料C、不浮型铝粉浆液，升温至50-55℃，磁力搅拌40min，静置24h，去上清液即得一种添加石墨烯的高散热油漆。
6.根据权利1所述的一种添加石墨烯的高散热油漆，其特征在于，所述铜粉的粒径为80-100微米。
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