CN109688644A - 一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂40‑60份、石墨烯40‑60份、石墨20‑30份、导电碳粉20‑30份、纳米ATO水性分散剂10‑16份、金属混合物10‑16份、水性增稠剂3‑5份、水性交联偶合剂5‑9份、防沉降剂3‑5份、消泡剂3‑5份、流平剂1‑3份、附着力促进剂1‑3份、去离子水10‑20份。本发明能够使得该水性发热浆料的综合性能良好；还能使得面状发热体涂层具有成膜效果好，粘结力强，有弹性，涂层不易断裂等优点，且电阻适中，发热功率大，能够有效增强还发热浆料的导电性能。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料。
背景技术
导电浆料是指能够通过各种喷涂方法涂于绝缘基材上，使之具有传导电流及排除积累静电荷能力的一种新型功能性涂料，目前导电涂料根据导电机理及组成可分为结构型导电涂料和添加型导电涂料，导电涂料可以分为结构型和掺合型两种。结构型导电涂料因存在工艺复杂、价格昂贵等问题，致使掺合型导电涂料成为导电涂料的研究开发和工业化的重点，然而掺合型导电涂料成本高、密度大、污染严重等问题仍有待于进一步解决。
也有人们使用石墨烯来制备导电浆料，但现在市面上石墨烯导电浆料多为油性浆料，在生产过程中，油性浆料挥发大量有害物质，气味大，污染严重，随着国民经济的发展和科技的进步，改善民生、保护环境、节约资源、节能减排、发展循环经济已成为我国的基本国策。为此，我们提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料。
发明内容
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂40-60份、石墨烯40-60份、石墨20-30份、导电碳粉20-30份、纳米ATO水性分散剂10-16份、金属混合物10-16份、水性增稠剂3-5份、水性交联偶合剂5-9份、防沉降剂3-5份、消泡剂3-5份、流平剂1-3份、附着力促进剂1-3份、去离子水10-20份。
优选的，水溶性树脂、石墨烯、石墨、导电碳粉的重量比为45-55：45-55：23-27：23-27。
优选的，纳米ATO水性分散剂、金属混合物、水性增稠剂的重量比为12-14：11-15：3.5-4.5。
优选的，水性交联偶合剂、防沉降剂、消泡剂的重量比为6-8：3.5-4.5：3.5-4.5。
优选的，流平剂、附着力促进剂、去离子水重量比为1.5-2.5：1.5-2.5：13-17。
优选的，其原料按重量的配方如下：
水溶性树脂45-55份、石墨烯45-55份、石墨23-27份、导电碳粉23-27份、纳米ATO水性分散剂12-14份、金属混合物11-15份、水性增稠剂3.5-4.5份、水性交联偶合剂6-8份、防沉降剂3.5-4.5份、消泡剂3.5-4.5份、流平剂1.5-2.5份、附着力促进剂1.5-2.5份、去离子水13-17份。
优选的，其原料按重量的最优配方如下：
水溶性树脂50份、石墨烯50份、石墨25份、导电碳粉25份、纳米ATO水性分散剂13份、金属混合物14份、水性增稠剂4份、水性交联偶合剂7份、防沉降剂4份、消泡剂4份、流平剂2份、附着力促进剂2份、去离子水15份。
优选的，所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种。
优选的，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉。
优选的，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％。
优选的，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物。
优选的，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物。
优选的，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶。
优选的，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物。
优选的，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂。
优选的，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物。
优选的，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过石墨烯为原料，并适当添加纳米ATO水性分散剂，能够使得该水性发热浆料的综合性能良好；水性树脂作为为成膜及粘结物质，使得面状发热体涂层具有成膜效果好，粘结力强，有弹性，涂层不易断裂等优点，且电阻适中，发热功率大，能够有效增强还发热浆料的导电性能，从而保证浆料的使用寿命。可替代传统油性浆料，对于环境保护和能源的节约等方面具有重要意义，符合现在发展的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂40份、石墨烯40份、石墨20份、导电碳粉20份、纳米ATO水性分散剂10份、金属混合物10份、水性增稠剂3份、水性交联偶合剂5份、防沉降剂3份、消泡剂3份、流平剂1份、附着力促进剂1份、去离子水10份。
所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
实施例2
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂45份、石墨烯45份、石墨23份、导电碳粉23份、纳米ATO水性分散剂12份、金属混合物11份、水性增稠剂3.5份、水性交联偶合剂6份、防沉降剂3.5份、消泡剂3.5份、流平剂1.5份、附着力促进剂1.5份、去离子水13份。
所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
实施例3
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂50份、石墨烯50份、石墨25份、导电碳粉25份、纳米ATO水性分散剂13份、金属混合物14份、水性增稠剂4份、水性交联偶合剂7份、防沉降剂4份、消泡剂4份、流平剂2份、附着力促进剂2份、去离子水15份。
所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
实施例4
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂55份、石墨烯55份、石墨27份、导电碳粉27份、纳米ATO水性分散剂14份、金属混合物15份、水性增稠剂4.5份、水性交联偶合剂8份、防沉降剂4.5份、消泡剂4.5份、流平剂2.5份、附着力促进剂2.5份、去离子水17份。
所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
实施例5
本发明提出了一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂60份、石墨烯60份、石墨30份、导电碳粉30份、纳米ATO水性分散剂16份、金属混合物16份、水性增稠剂5份、水性交联偶合剂9份、防沉降剂5份、消泡剂5份、流平剂3份、附着力促进剂3份、去离子水20份。
所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
本发明通过石墨烯为原料，并适当添加纳米ATO水性分散剂，能够使得该水性发热浆料的综合性能良好；水性树脂作为成膜及粘结物质，使得面状发热体涂层具有成膜效果好，粘结力强，有弹性，涂层不易断裂等优点，且电阻适中，发热功率大，能够有效增强还发热浆料的导电性能，从而保证浆料的使用寿命。可替代传统油性浆料，对于环境保护和能源的节约等方面具有重要意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，其原料按重量的配方如下：水溶性树脂40-60份、石墨烯40-60份、石墨20-30份、导电碳粉20-30份、纳米ATO水性分散剂10-16份、金属混合物10-16份、水性增稠剂3-5份、水性交联偶合剂5-9份、防沉降剂3-5份、消泡剂3-5份、流平剂1-3份、附着力促进剂1-3份、去离子水10-20份。
2.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，水溶性树脂、石墨烯、石墨、导电碳粉的重量比为45-55：45-55：23-27：23-27。
3.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，纳米ATO水性分散剂、金属混合物、水性增稠剂的重量比为12-14：11-15：3.5-4.5。
4.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，水性交联偶合剂、防沉降剂、消泡剂的重量比为6-8：3.5-4.5：3.5-4.5。
5.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，流平剂、附着力促进剂、去离子水重量比为1.5-2.5：1.5-2.5：13-17。
6.根据权利要求2-5所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，其原料按重量的配方如下：
水溶性树脂45-55份、石墨烯45-55份、石墨23-27份、导电碳粉23-27份、纳米ATO水性分散剂12-14份、金属混合物11-15份、水性增稠剂3.5-4.5份、水性交联偶合剂6-8份、防沉降剂3.5-4.5份、消泡剂3.5-4.5份、流平剂1.5-2.5份、附着力促进剂1.5-2.5份、去离子水13-17份。
7.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，其原料按重量的最优配方如下：
水溶性树脂50份、石墨烯50份、石墨25份、导电碳粉25份、纳米ATO水性分散剂13份、金属混合物14份、水性增稠剂4份、水性交联偶合剂7份、防沉降剂4份、消泡剂4份、流平剂2份、附着力促进剂2份、去离子水15份。
8.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的水溶性树脂具体为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂中的任意一种或几种。
9.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的石墨烯为氧化石墨烯，石墨为超细鳞片石墨，导电碳粉为3500目高纯度导电碳粉。
10.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的纳米ATO水性分散剂为粉体含量大于6％。
11.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的金属混合粉为磷酸锆、银离子复合物以及氧化锌的混合物。
12.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的水性增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、低分子聚乙烯蜡或无机增稠剂中的一种或多种混合物。
13.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的水性交联偶合剂具体为为丙烯亚胺氮丙啶。
14.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的防沉降剂具体为氨基酸酯共聚物。
15.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的消泡剂具体为有机硅类消泡剂。
16.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的流平剂为有机硅类流平剂或丙烯酸类流平剂的一种或两种混合物。
17.根据权利要求1所述的用于石墨烯远红外面状发热体水性浆料，其特征在于，所述的附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂或树脂类附着力促进剂的一种或两种混合物。
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