CN108531005A - 一种石墨烯电磁屏蔽涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术的不足,本发明提供了石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,包括如下步骤:S1.制备涂料基液;S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液;S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料;步骤S2所述第一组份填料为硅酸盐类填料;步骤S3所述第二组份填料为金属氧化物填料。本发明制备得到的石墨烯涂料,将石墨烯直接稳定的混合在涂料基液中,无需分别保存,使用时直接涂刷即可,使用方便。且稳定性极好,即使进行长时间的储存静置也不会出现分层或沉淀现象。
Description
技术领域
本发明属于功能涂料技术领域,具体涉及一种石墨烯电磁屏蔽涂料及其制备方法。
背景技术
石墨烯是由单层碳原子组成的二维超薄材料,因其独特的纳米二维片状结构和优异的综合性能,被公认为最有潜力和用途的新型材料,因此被广泛的应用于材料领域。作为一种新型的纳米二维片状材料,比表面积达到2600m2/g,电子迁移率超过15000cm2/(V·s)弹性延展可达20%,透明度高,吸光率仅为2.3%,因此被广泛的应用于电磁屏涂料等领域,表现出巨大的科研和实际利用价值。
石墨烯涂料一般分为水溶性涂料和醇溶性涂料,其中水溶性涂料以水作为溶剂,相比醇溶剂无论是环保型还是制备价格都有较大优势。然而,石墨烯本身水溶性很差,为了得到稳定的石墨烯涂料,现有技术一般采用下述制备方法制备得到石墨烯涂料:1.制作石墨烯分散液,2.制备涂料基础液,3.使用时将两者混合。由于石墨烯分散液在长时间静置后容易产生沉降沉淀,该技术一般需要将涂料的两个组份分别保存,再在使用前先对石墨烯分散液进行一次搅拌,而后将两者混合后使用,使用不便。即使提前混合也会在静置储存过程中出现分层及石墨烯析出的现象,导致使用前依然需要搅拌。此外,还有技术采用改性的方法对石墨烯进行表面改性,使其亲水性增强。但是也存在:1.改性后石墨烯部分物理化学性质变化,通常表现为下降。2.改性过程通常比较复杂或产率不高,因此,极大增加了石墨烯涂料的制备成本。
发明内容
本发明针对现有技术存在的使用不便或制备成本高的问题,提供了一种石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。
进一步的,步骤S2所述第一组份填料为硅酸盐类填料。
进一步的,步骤S3所述第二组份填料为金属氧化物填料。
进一步的,步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水4-10份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入交联剂0.05-0.2份,消泡剂0.1-0.5份,分散剂0.1-0.5份,润滑剂0.01-0.1份,并充分搅拌2-10min。然后在滴加pH值调节剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入聚合树脂12-24份,添加聚合树脂完毕后继续搅拌时间约5-10min,搅拌速度为1000-2000rpm。最后加入稀释剂0.5-2份,并搅拌5-10min,搅拌速度为1000-2000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
进一步的,所述交联剂为:氮丙啶类,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)乙烯酯,甲基硅酸钠中的至少一种。
进一步的,所述消泡剂为:诺普科NXZ,诺普科154中的至少一种。
进一步的,所述分散剂为:诺普科5040,诺普科5027,蓖麻油,司盘中的至少一种。
进一步的,所述润滑剂为:迪高润湿剂(有型号吗?),苯磺酸钠中的至少一种。
进一步的,所述稀释剂为:Tego Dispers 610S,Tego Dispers 610,EFKA4050,DP-981,二乙二醇丁醚中的至少一种。
进一步讲,所述pH值调节剂为pH标准缓冲试剂。
进一步的,所述聚合树脂为苯丙乳液。
进一步的,步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为1000-2000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料20-30份,添加时间为5-10min。添加完毕后继续搅拌20-40min。
进一步的,步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为2000-4000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯10-20份,添加时间为30-60min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为2000-4000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料20-40份,添加时间为5-10min。继续搅拌30-60min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。
进一步的,所述第一组份填料包括:硅酸钠,硅酸胶,滑石粉,高岭土中的至少一种。
进一步的,所述第二组份填料包括:纳米氧化铝,纳米氧化锌,纳米氧化镁,氧化镍中的至少一种。
进一步的,所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
此外,本发明该提供了一种由上述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法制备得到的石墨烯电磁屏蔽涂料。
本发明至少具有以下优点之一:
1.本发明制备得到的石墨烯涂料,将石墨烯直接稳定的混合在涂料基液中,无需分别保存,使用时直接涂刷即可,使用方便。
2.本发明制备得到的石墨烯涂料,稳定性极好,即使进行长时间的储存静置也不会出现分层或沉淀现象。
3.本发明制备得到的石墨烯涂料,具有极好的电磁屏蔽功能。且制备成本低、使用寿命长,无毒无味对环境无危害。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水8份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.01份,诺普科NXZ:0.3份,诺普科5040:0.3份,苯磺酸钠:0.05份,并充分搅拌5min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液18份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约8min,搅拌速度为1200rpm。最后加入Tego Dispers 610S:1份,并搅拌8min,搅拌速度为1500rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为1500rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料26份,添加时间为8min。添加完毕后继续搅拌30min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为3000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯16份,添加时间为40min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为3000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料30份,添加时间为8min。继续搅拌40min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
实施例2
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水10份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.2份,诺普科NXZ:0.5份,诺普科5040:0.5份,苯磺酸钠:0.1份,并充分搅拌10min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液24份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约10min,搅拌速度为2000rpm。最后加入Tego Dispers 610S:2份,并搅拌10min,搅拌速度为2000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料30份,添加时间为10min。添加完毕后继续搅拌40min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯20份,添加时间为60min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料40份,添加时间为10min。继续搅拌60min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
实施例3
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水4份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.05份,诺普科NXZ:0.1份,诺普科5040:0.1份,苯磺酸钠:0.01份,并充分搅拌2min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液12份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约5min,搅拌速度为1000rpm。最后加入Tego Dispers 610S:0.5份,并搅拌5min,搅拌速度为1000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为1000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料20份,添加时间为5min。添加完毕后继续搅拌20min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯10份,添加时间为30min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料20份,添加时间为5min。继续搅拌30min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
实施例4
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水6份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.15份,诺普科NXZ:0.2份,诺普科5040:0.25份,苯磺酸钠:0.07份,并充分搅拌8min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液20份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约6min,搅拌速度为1000rpm。最后加入Tego Dispers 610S:1.5份,并搅拌8min,搅拌速度为2000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料26份,添加时间为6min。添加完毕后继续搅拌35min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯14份,添加时间为50min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为3000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料20份,添加时间为10min。继续搅拌40min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
根据本发明实施例1-4中的一个实施例,所述交联剂为:氮丙啶类,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)乙烯酯,甲基硅酸钠中的一种。所述消泡剂为:诺普科NXZ,诺普科154中的一种。所述分散剂为:诺普科5040,诺普科5027,蓖麻油,司盘中的一种。所述润滑剂为:Tego Dispers 260,Tego Dispers 270,苯磺酸钠中的一种。所述稀释剂为:Tego Dispers 610S,Tego Dispers 610,EFKA4050,DP-981,二乙二醇丁醚中的一种。
根据本发明实施例1-4中的一个实施例,所述交联剂为:氮丙啶类,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)乙烯酯,甲基硅酸钠中的两种或两种以上复合而成。所述消泡剂为:诺普科NXZ,诺普科154中的两种或两种以上复合而成。所述分散剂为:诺普科5040,诺普科5027,蓖麻油,司盘中的两种或两种以上复合而成。所述润滑剂为:Tego Dispers 260,Tego Dispers 270,苯磺酸钠中的两种或两种以上复合而成。所述稀释剂为:Tego Dispers 610S,Tego Dispers 610,EFKA4050,DP-981,二乙二醇丁醚中的两种或两种以上复合而成。
根据本发明实施例1-4中的一个实施例,所述第一组份填料包括:硅酸钠,硅酸胶,滑石粉,高岭土中的一种。
根据本发明实施例1-4中的一个实施例,所述第一组份填料包括:硅酸钠,硅酸胶,滑石粉,高岭土中的两种或两种以上复合而成。
根据本发明实施例1-4中的一个实施例,所述第二组份填料包括:纳米氧化铝,纳米氧化锌,纳米氧化镁,氧化镍中的一种。
根据本发明实施例1-4中的一个实施例,所述第二组份填料包括:纳米氧化铝,纳米氧化锌,纳米氧化镁,氧化镍中的两种或两种以上复合而成。
实施例5
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水10份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.2份,诺普科NXZ:0.5份,诺普科5040:0.5份,苯磺酸钠:0.1份,并充分搅拌10min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液24份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约10min,搅拌速度为2000rpm。最后加入Tego Dispers 610S:2份,并搅拌10min,搅拌速度为2000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料30份,添加时间为10min。添加完毕后继续搅拌40min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯20份,添加时间为60min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料40份,添加时间为10min。继续搅拌60min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
实施例6
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水10份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.2份,诺普科NXZ:0.5份,诺普科5040:0.5份,苯磺酸钠:0.1份,并充分搅拌10min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液24份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约10min,搅拌速度为2000rpm。最后加入Tego Dispers 610S:2份,并搅拌10min,搅拌速度为2000rpm,搅拌完毕后在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向所得混合液中添加石墨烯20份,添加时间为60min。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料30份,添加时间为10min。添加完毕后继续搅拌40min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得混合液中添加第二组份填料40份,添加时间为10min。继续搅拌60min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。
实施例7
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水10份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.2份,诺普科NXZ:0.5份,诺普科5040:0.5份,苯磺酸钠:0.1份,并充分搅拌10min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液24份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约10min,搅拌速度为2000rpm。最后加入Tego Dispers 610S:2份,并搅拌10min,搅拌速度为2000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第二组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第二组份填料40份,添加时间为10min。添加完毕后继续搅拌60min。步骤S2所述第二组份填料为纳米氧化铝。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第一组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为4000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯20份,添加时间为60min,得到石墨烯混合液。然后在搅拌速度为2000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第一组份填料30份,添加时间为10min。添加完毕后继续搅拌40min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
实施例8
一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其制备方法包括如下步骤:
S1.制备涂料基液。
步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水8份。然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯:0.01份,诺普科NXZ:0.3份,诺普科5040:0.3份,苯磺酸钠:0.05份,并充分搅拌5min。然后在滴加pH标准缓冲试剂,使上述体系的pH为5-7。之后在搅拌过程中加入苯丙乳液18份,添加苯丙乳液完毕后继续搅拌时间约8min,搅拌速度为1200rpm。最后加入Tego Dispers 610S:1份,并搅拌8min,搅拌速度为1500rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料和第二组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液。步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为1500rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料26份,添加时间为8min。添加完毕后继续搅拌30min。步骤S2所述第一组份填料为硅酸钠。在搅拌速度为3000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中中添加第二组份填料30份,添加时间为8min,继续搅拌40min。步骤S3所述第二组份填料为纳米氧化铝。
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料。步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:在搅拌速度为3000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯16份,添加时间为40min,得到石墨烯混合液。所述石墨烯的层数为5层以下。所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
经实验测试,性能结果如表1所示。
表1:涂料性能测试结果
申请人经过研究发现,产生上述实验结果的原因可能在于:1.采用本发明石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,通过申请人研究得到的分步骤添加相应填料或者辅助试剂的方法,通过改善各物质的分散的方法,使得产品涂料可以长期存放且不沉淀,而且还能形成性能优良的涂料漆膜。一般石墨烯涂料产品存放其不超过3个月,就会有石墨烯沉淀产生,而采用发明制备得到的石墨烯涂料至少1年以后才会出现石墨烯沉淀。2.本发明在第二步加入填料可使涂料具有提高涂膜的机械强度、增稠、防沉淀、耐水性、流平性、抗紫外线性、隔热性、抗龟裂性的作用。3.本发明在第三步首先加入金属氧化物填料,之后加入石墨烯,有利于形成导电环路,电子屏蔽效果更佳。
本发明至少具有以下优点之一:
1.本发明制备得到的石墨烯涂料,将石墨烯直接稳定的混合在涂料基液中,无需分别保存,使用时直接涂刷即可,使用方便。
2.本发明制备得到的石墨烯涂料,稳定性极好,即使进行长时间的储存静置也不会出现分层或沉淀现象。
3.本发明制备得到的石墨烯涂料,具有极好的电磁屏蔽功能。且制备成本低、使用寿命长,无毒无味对环境无危害。
应该注意到并理解,在不脱离本发明权利要求所要求的精神和范围的情况下,能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此,要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。
Claims (10)
1.一种石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.制备涂料基液;
S2.在步骤S1所得涂料基液中添加第一组份填料,搅拌均匀后得到涂料混合液;
S3.在步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯和第二组份填料,搅拌均匀后得到石墨烯电磁屏蔽涂料;
步骤S2所述第一组份填料为硅酸盐类填料;
步骤S3所述第二组份填料为金属氧化物填料。
2.根据权利要求1所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,步骤S1所述制备涂料基液的方法包括:以质量份数计,首先准备去离子水4-10份;然后在搅拌过程中,往去离子水中依次加入交联剂0.05-0.2份,消泡剂0.1-0.5份,分散剂0.1-0.5份,润滑剂0.01-0.1份,并充分搅拌2-10min;然后在滴加pH值调节剂,使上述体系的pH为5-7;之后在搅拌过程中加入聚合树脂12-24份,添加聚合树脂完毕后继续搅拌时间5-10min,搅拌速度为1000-2000rpm;最后加入稀释剂0.5-2份,并搅拌5-10min,搅拌速度为1000-2000rpm,搅拌完毕后得到所述涂料基液。
3.根据权利要求2所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,所述交联剂为:氮丙啶类,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)丙烯酯,三羟甲基丙烷三(3-丙烯亚氨基)乙烯酯,甲基硅酸钠中的至少一种;
所述消泡剂为:诺普科NXZ,诺普科154中的至少一种;
所述分散剂为:诺普科5040,诺普科5027,蓖麻油,司盘中的至少一种;
所述润滑剂为:Tego Dispers 260,Tego Dispers 270,苯磺酸钠中的至少一种;
所述稀释剂为:Tego Dispers 610S,Tego Dispers 610,EFKA4050,DP-981,二乙二醇丁醚中的至少一种。
4.根据权利要求2所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,所述聚合树脂为苯丙乳液。
5.根据权利要求2所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,步骤S2所述涂料混合液的制备方法包括:在搅拌速度为1000-2000rpm的搅拌环境中,向涂料基液中添加第一组份填料20-30份,添加时间为5-10min;添加完毕后继续搅拌20-40min。
6.根据权利要求2所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,步骤S3所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法包括:首先在搅拌速度为2000-4000rpm的搅拌环境中,向步骤S2所得涂料混合液中添加石墨烯10-20份,添加时间为30-60min,得到石墨烯混合液;然后在搅拌速度为2000-4000rpm的搅拌环境中,向石墨烯混合液中添加第二组份填料20-40份,添加时间为5-10min;继续搅拌30-60min后得到所述石墨烯电磁屏蔽涂料。
7.根据权利要求1所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,所述第一组份填料包括:硅酸钠,硅酸胶,滑石粉,高岭土中的至少一种。
8.根据权利要求1所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,所述第二组份填料包括:纳米氧化铝,纳米氧化锌,纳米氧化镁,氧化镍中的至少一种。
9.根据权利要求1所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法,其特征在于,所述石墨烯的层数为5层以下;所述石墨烯各层之间通过范德华力结合,且各层均呈六角形蜂窝状的片状结构。
10.一种石墨烯电磁屏蔽涂料,其特征在于,采用权利要求1-9任一所述石墨烯电磁屏蔽涂料的制备方法制备得到。
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