CN110256961A - 电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件 - Google Patents

电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件，涉及电热材料技术领域，电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5‑20份，硅氧烷10‑30份，硅溶胶10‑30份，石墨烯1‑10份，碳纳米管0.5‑2份，云母1‑5份，以及硅灰石纤维1‑5份和/或氧化铝晶须1‑5份。该电热涂料电热效率较高，耐温性强，使用寿命较长。

Description

电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件
技术领域
本发明涉及电热材料技术领域，尤其是涉及一种电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件。
背景技术
石墨烯是由一种完全由SP2杂化的碳原子构成的、厚度仅为单原子层数或数个单原子层的准二维晶体材料，其具有高导电、高强度、高导热等优异性能，在电加热领域展现出良好的应用前景。
传统的电热涂料一般主要是由高分子树脂以及石墨烯组成，由于高分子树脂本身的特性，耐温性一般，所以含有由传统的电热涂料制备得到的电热涂层的电热器件耐受温度一般在120℃以下，当电热器件长期发热温度过高时，电热涂层中的高分子树脂会老化，从而寿命缩短，甚至会引发火灾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电热涂料，该电热涂料电热效率较高，耐温性强，使用寿命较长。
本发明提供的电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。
进一步地，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂8-18份，硅氧烷13-25份，硅溶胶15-29份，石墨烯2-9份，碳纳米管0.5-1.5份，云母1-4份，以及硅灰石纤维1-4份和/或氧化铝晶须1-4份；
优选地，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂10-15份，硅氧烷14-22份，硅溶胶17-25份，石墨烯3-8份，碳纳米管0.5-1份，云母1-3份，以及硅灰石纤维1-3份和/或氧化铝晶须1-3份；
进一步地，所述有机高分子树脂包括有机硅树脂，优选包括改性有机硅树脂，更优选包括聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂以及丙烯酸改性有机硅树脂中的至少一种；
优选地，所述硅溶胶的固含量为20-40％；
优选地，所述石墨烯为粒径为0.5-15微米的石墨烯粉体；
优选地，所述石墨烯的层数为8-10层；
优选地，所述云母为粒径为0.5-15微米的云母粉；
优选地，所述硅灰石纤维和/或所述氧化铝晶须的长度为0.5-15微米。
进一步地，电热涂料还包括如下原料中的至少一种：玻璃粉、消泡剂和分散剂，优选包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.5份，流平剂0.1-1份，消泡剂0.1-1份，分散剂1-20份；
优选地，还包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.3份，流平剂0.1-0.5份，消泡剂0.1-0.5份，分散剂5-15份；
优选地，所述玻璃粉的粒径为0.5-15微米。
一种前面所述的电热涂料的制备方法，包括：将各原料混合均匀，得到所述电热涂料。
进一步地，该制备方法包括：将石墨烯、云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；将所述混合物与有机高分子树脂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料与硅氧烷和硅溶胶混合，得到所述电热涂料。
进一步地，所述第一混合浆料与所述硅氧烷和所述硅溶胶混合之前，还包括：将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料的步骤；
优选地，所述第二混合浆料的细度为1-40微米，优选为1-25微米；
优选地，该制备方法包括：将石墨烯、云母、玻璃粉以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；将所述混合物与有机高分子树脂和分散剂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料；将所述第二混合浆料与硅氧烷、硅溶胶、消泡剂和流平剂混合，得到所述电热涂料。
一种前面所述的电热涂料在电热采暖中的用途。
一种电热涂层，是利用前面所述的电热涂料制备得到的。
一种电热器件，包括前面所述的电热涂层。
与现有技术相比，本发明至少可以取得以下有益效果：
本发明的电热涂料的原料中，云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须的加入易于使石墨烯分散的比较均匀，碳纳米管具有一维结构，石墨烯具有二维结构，碳纳米管与石墨烯之间搭接形成导电通路，使得电热涂料的导电性能优异；电热涂料的导热性能较佳；石墨烯的存在赋予了电热涂料可以用于远红外取暖的作用，且硅灰石纤维或者氧化铝晶须的耐温性强，使得利用该电热涂料获得的电热涂层的抗高温性能强，而且硅灰石纤维以及氧化铝晶须的晶须状结构可以为电热涂层提供较好的挠曲性能，该电热涂层在使用过程中不会引发火灾；有机高分子树脂和硅氧烷以及硅溶胶混拼，使得电热涂料可常温自干、附着力优异；另外，该电热涂料在高温干燥或者在高温条件下工作时，其中的有机高分子树脂会发生分解，在高温条件下分解后的有机高分子树脂与其余的原料共同形成网状的陶瓷结构，不会出现粉化现象，耐腐蚀性能强，也不存在高分子树脂老化的现象，进而利用该电热涂料形成的电热涂层使用寿命较长。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种电热涂料，该电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。例如电热涂料可以包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5份、8份、10份、12份、14份、16份、18份或者20份等；硅氧烷10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或者30份等；硅溶胶10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或者30份等；石墨烯1份、2份、4份、6份、8份或者10份等；碳纳米管0.5份、0.7份、0.9份、1.2份、1.5份或者2份等，云母1份、2份、3份、4份或者5份等；以及硅灰石纤维1份、2份、3份、4份或者5份等和/或氧化铝晶须1份、2份、3份、4份或者5份等。
本发明的电热涂料的原料中，云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须的加入易于使石墨烯分散的比较均匀，碳纳米管具有一维结构，石墨烯具有二维结构，碳纳米管与石墨烯之间搭接形成导电通路，使得电热涂料的导电性能优异；电热涂料的导热性能较佳，电热效率较高，且硅灰石纤维或者氧化铝晶须的耐温性强，使得利用该电热涂料获得的电热涂层的抗高温挠曲性能较佳，该电热涂层在使用过程中不会引发火灾；有机高分子树脂和硅氧烷以及硅溶胶混拼，使得电热涂料可常温自干、附着力优异；另外，该电热涂料在高温干燥或者在高温条件下工作时，其中的有机高分子树脂会发生分解，在高温条件下分解后的有机高分子树脂与其余的原料共同形成网状的陶瓷结构，不会出现粉化现象，耐腐蚀性能强，也不存在高分子树脂老化的现象，进而利用该电热涂料形成的电热涂层使用寿命较长。当电热涂料中不含硅氧烷和硅溶胶时，在高温条件下，有高分子树脂分解，由电热涂料形成的电热涂层会出现粉化现象。
在本发明的一些优选实施方式中，电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。在本发明的一些更优选的实施方式中，电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂8-18份，硅氧烷13-25份，硅溶胶15-29份，石墨烯2-9份，碳纳米管0.5-1.5份，云母1-4份，以及硅灰石纤维1-4份和/或氧化铝晶须1-4份。
在本发明的一些实施方式中，所述有机高分子树脂包括有机硅树脂，例如可以包括改性有机硅树脂(例如可以包括但不限于聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂以及丙烯酸改性有机硅树脂中的至少一种)和/或未改性有机硅树脂(例如可以包括但不限于甲基苯基硅树脂)，由此，有机硅树脂在高温条件下分解之后会形成二氧化硅，利于形成具有陶瓷结构的电热涂层。在本发明的一些优选实施方式中，有机高分子树脂包括改性有机硅树脂；在本发明的一些更优选实施方式中，有机高分子树脂包括聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂以及丙烯酸改性有机硅树脂中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述硅溶胶的固含量为20-40％，例如硅溶胶的固含量可以为20％、25％、30％、35％或者40％等。由此，获得的电热涂层的机械强度较高，导电性能较佳，不易发生脆裂分析风险。相对于上述含量范围，当硅溶胶的固含量过低时，则电热涂层的机械强度降低，当硅溶胶的固含量过高时，则电热涂层的导电性降低，而且涂层易发生脆裂分析风险。
本发明的一些实施方式中，所述石墨烯为粒径为0.5-15微米(例如可以为0.5微米、1微米、3微米、5微米、7微米、9微米、11微米、13微米或者15微米等)的石墨烯粉体。由此，石墨烯的粒径较小，比表面积较大，导电性能、导热性能较佳，电热转换效率高。
在本发明的一些实施方式中，所述石墨烯的层数为8-10层，例如可以为8层、9层、10层等。相对于上述层数范围，当石墨烯的层数过少时，由于石墨烯表面积较大，造成分散困难，涂层粗糙。
在本发明的一些实施方式中，所述云母为粒径为0.5-15微米(例如可以为0.5微米、1微米、3微米、5微米、7微米、9微米、11微米、13微米或者15微米等)的云母粉。由此，上述云母粉的导电性能更佳，更容易将石墨烯分散均匀。相对于上述粒径范围，当云母粉的粒径过大时，则会导致涂层粗糙，当云母粉的粒径过小时，则会影响形成导电通路。
在本发明的一些实施方式中，所述硅灰石纤维和/或所述氧化铝晶须的长度为0.5-15微米(例如可以为0.5微米、1微米、3微米、5微米、7微米、9微米、11微米、13微米或者15微米等)。由此，硅灰石纤维和/或氧化铝晶须更利于提高电热涂层的挠曲性能。
在本发明的一些实施方式中，电热涂料还包括如下原料中的至少一种：玻璃粉、消泡剂和分散剂，优选包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.5份，流平剂0.1-1份，消泡剂0.1-1份，分散剂1-20份；例如电热涂料还可以包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1份、1.2份、1.3份、1.4份或者1.5份等，流平剂0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份或者1份等，消泡剂0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份或者1份等，分散剂1份、5份、10份、15份或者20份等。由此，玻璃粉的加入更有助于形成具有陶瓷结构的电热涂层；流平剂使得电热涂料的流平效果较佳，消泡剂有助于减少电热涂层的表面缺陷，分散剂有助于电热涂料的各原料分散的更加均匀。
在本发明的一些优选实施方式中，电热涂料还包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.3份，流平剂0.1-0.5份，消泡剂0.1-0.5份，分散剂5-15份。
在本发明的一些实施方式中，所述玻璃粉的粒径为0.5-15微米(例如可以为0.5微米、1微米、3微米、5微米、7微米、9微米、11微米、13微米或者15微米等)。
在本发明的一些实施方式中，流平剂可以包括但不限于丙烯酸流平剂、有机硅流平剂以及改性有机硅流平剂中的一种或多种，消泡剂可以包括但不限于高碳醇、聚醚类消泡剂以及聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种，分散剂可以包括但不限于脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂以及酯类分散剂中的一种或多种。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的电热涂料的制备方法，该制备方法包括：将各原料混合均匀，得到所述电热涂料。
在本发明的一些实施方式中，该制备方法包括：将石墨烯、云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；将所述混合物与有机高分子树脂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料与硅氧烷和硅溶胶混合，得到所述电热涂料。由此，操作简单方便，易于实现。
在本发明的一些实施方式中，所述第一混合浆料与所述硅氧烷和所述硅溶胶混合之前，还包括：将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料的步骤。由此，可以获得细度较合适的第二混合浆料，利于获得表面平滑、性能较佳的电热涂层。
在本发明的一些实施方式中，所述第二混合浆料的细度为1-40微米(例如可以为1微米、5微米、10微米、15微米、20微米、25微米、30微米、35微米或者40微米等)。相对于上述浆料细度范围，当第二混合浆料的细度过大时，则获得的电热涂层粗糙，发热不均匀，当第二混合浆料的细度过小时，则影响电热涂层中导电通路的形成。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第二混合浆料的细度为1-25微米。
在本发明的一些具体实施方式中，电热涂料的制备方法包括：将石墨烯、云母、玻璃粉以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；将所述混合物与有机高分子树脂和分散剂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料；将所述第二混合浆料与硅氧烷、硅溶胶、消泡剂和流平剂混合，得到所述电热涂料。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的电热涂料在电热采暖中的用途。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种电热涂层，该电热涂层是利用前面所述的电热涂料制备得到的。该电热涂层耐高温性能好，可持续在高温下工作，使用稳定寿命长。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种电热器件，包括前面所述的电热涂层。该电热器件可以持续在较高的温度(例如高于120℃)下工作，发热温度高，使用寿命较长，不会引发火灾，使用安全性高。
在本发明的一些实施方式中，电热器件可以包括电烤箱、电热画、电暖炕、高温隧道炉、电热吊顶、电热墙幕、远红外加热电热水器、卫浴镜以及桑拿房中的加热装置等；该电热器件除了包括前面所述的电热涂层之外，还可以包括开关、电极等部件，在此不再过多赘述。
需要说明的是，电热器件包括器件本体(例如可以为电热取暖器的暖气片)，电热涂层设置在器件本体的表面上，电热涂层设置在器件本体的表面上的方式可以为先将电热涂料涂覆(涂覆的方式包括喷涂等)在器件本体的表面上，电热涂料干燥之后获得具有电热涂层的电热器件，或者先制备电热涂层，再将电热涂层设置在器件本体的表面上以获得电热器件。
实施例
耐盐雾性测试方法：依据GB/T2423.17—2008《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法》的规定进行测试，其中，耐盐雾时间越长，表明电热涂层的耐腐蚀性越好，耐盐雾时间越短，表明电热涂层耐腐蚀性越差。
实施例1
电热涂料的制备方法：
1)将石墨烯粉体、碳纳米管、玻璃粉、云母粉、硅灰石纤维、氧化铝晶须混合均匀，得到混合物，其中，石墨烯粉体为机械剥离法制备，平均层数10层，平均粒径为5μm；
2)依次将牌号为SJ-9825聚酯改性有机硅树脂、分散剂、步骤1)获得的混合物加入到分散容器中搅拌混合均匀，得到第一混合浆料；
3)将第一混合浆料倒入砂磨机中，充分研磨至细度15μm，得到第二混合浆料；
4)在第二混合浆料中加入硅氧烷、硅溶胶、流平剂、消泡剂，搅拌混合均匀后，过滤，即得石墨烯基高温电热涂料，其中，硅溶胶的固含量为35％。
电热涂料中，各原料的含量为：石墨烯粉体5重量份、碳纳米管0.5重量份、云母粉1.5重量份、硅灰石纤维1重量份、氧化铝晶须1重量份、玻璃粉1重量份、聚酯改性有机硅树脂10重量份、分散剂4重量份、流平剂1重量份、消泡剂0.5重量份、硅溶胶28重量份、硅氧烷17重量份。
实施例2
电热涂料的组成以及制备方法同实施例1，不同之处在于：石墨烯粉体为1重量份。
实施例3
电热涂料的组成以及制备方法同实施例1，不同之处在于：石墨烯粉体为10重量份。
实施例4
电热涂料的组成以及制备方法同实施例1，不同之处在于：步骤2)中有机高分子树脂为甲基苯基硅树脂。
实施例5
电热涂料的制备方法同实施例1，不同之处在于：电热涂料的各原料组成为：石墨烯5重量份，碳纳米管0.5重量份，玻璃粉1份，云母粉1重量份，硅灰石纤维5重量份，氧化铝晶须5重量份，聚酯改性有机硅树脂20重量份，分散剂20重量份，流平剂0.5重量份，硅溶胶10重量份，硅氧烷30重量份，消泡剂1重量份，其中硅溶胶的固含量同实施例1。
实施例6
电热涂料的制备方法同实施例1，不同之处在于：电热涂料的各原料组成为：石墨烯10重量份，碳纳米管0.5重量份，玻璃粉1.5份，云母粉5重量份，硅灰石纤维3重量份，氧化铝晶须3重量份，聚酯改性有机硅树脂5重量份，分散剂1重量份，流平剂1重量份，硅溶胶30重量份，硅氧烷10重量份，消泡剂0.1重量份，其中硅溶胶的固含量同实施例1。
实施例7
电热涂料的制备方法和组成同实施例1，不同之处在于石墨烯粉体的平均粒径为20微米。
实施例8
电热涂料的制备方法：
1)依次将聚酯改性有机硅树脂、分散剂、碳纳米管、石墨烯粉体、玻璃粉、云母粉、硅灰石纤维、氧化铝晶须加入到分散容器中搅拌混合均匀，得到石墨烯复合无机粉体粗混合浆料，其中，石墨烯粉体为机械剥离法制备，平均层数10层，平均粒径为5μm；
2)将步骤1)中的石墨烯复合无机粉体粗混合浆料倒入砂磨机中，充分研磨至细度15μm，得到石墨烯复合无机粉体细混合浆料；
3)将石墨烯复合无机粉体细混合浆料中加入硅氧烷、硅溶胶、流平剂、消泡剂，搅拌混合均匀后，过滤，即得石墨烯基高温电热涂料，其中，硅溶胶的固含量为35％；
电热涂料中，各原料的含量为：石墨烯粉体5重量份、消泡剂0.5重量份、玻璃粉1重量份、碳纳米管0.5重量份、云母粉1.5重量份、硅灰石纤维1重量份、氧化铝晶须1重量份、聚酯改性有机硅树脂10重量份、分散剂4重量份、流平剂1重量份、硅溶胶28重量份、硅氧烷17重量份。
对比例1
电热涂料的制备方法：
1)将石墨烯粉体、碳纳米管、玻璃粉、云母粉、硅灰石纤维、氧化铝晶须混合均匀，得到混合物，其中，石墨烯粉体为机械剥离法制备，平均层数10层，平均粒径为5μm；
2)依次将硅氧烷、分散剂、步骤1)得到的混合物加入到分散容器中搅拌混合均匀，得到第一混合浆料；
3)将第一混合浆料倒入砂磨机中，充分研磨至细度15μm，得到第二混合浆料；
4)在第二混合浆料中加入硅溶胶、流平剂、消泡剂，搅拌混合均匀后，过滤，即得石墨烯基高温电热涂料，其中，硅溶胶的固含量为35％；
电热涂料中，各原料的含量为：石墨烯粉体5重量份、碳纳米管0.5份、云母粉2重量份、硅灰石纤维1重量份、氧化铝晶须1重量份、分散剂4重量份、流平剂1重量份、消泡剂0.5重量份、玻璃粉1重量份、硅溶胶28重量份、硅氧烷17重量份。
对比例2
电热涂料的制备方法：
1)依次将硅溶胶、硅氧烷、分散剂、石墨烯粉体加入到分散容器中搅拌混合均匀，得到石墨烯粗混合浆料，石墨烯粉体为机械剥离法制备，平均层数10层，平均粒径为5μm；
2将步骤1)中的石墨烯粗混合浆料倒入砂磨机中，充分研磨至细度15μm，得到石墨烯细混合浆料；
3)将石墨烯细混合浆料中加入流平剂、消泡剂，搅拌混合均匀后，过滤，即得电热涂料；
电热涂料中，各原料的含量为：石墨烯粉体5重量份、分散剂2.5重量份、流平剂1重量份、消泡剂0.5份、硅溶胶28重量份、硅氧烷17重量份。
对比例3
电热涂料的制备方法同实施例1，不同之处在于：电热涂料的各原料组成为：石墨烯0.5重量份，碳纳米管0.5重量份，玻璃粉0.5份，云母粉0.5重量份，硅灰石纤维0.5重量份，氧化铝晶须0.5重量份，聚酯改性有机硅树脂3重量份，分散剂0.5重量份，流平剂0.05重量份，硅溶胶5重量份，硅氧烷5重量份，消泡剂0.05重量份，其中硅溶胶的固含量同实施例1。
对比例4
电热涂料的制备方法同实施例1，不同之处在于：电热涂料的各原料组成为：石墨烯15重量份，玻璃粉2重量份，碳纳米管1.5重量份，云母粉8重量份，硅灰石纤维8重量份，氧化铝晶须8重量份，聚酯改性有机硅树脂25重量份，分散剂25重量份，流平剂5重量份，硅溶胶35重量份，硅氧烷35重量份，消泡剂5重量份，其中硅溶胶的固含量同实施例1。
对比例5
电热涂料的制备方法和组成同实施例1，不同之处在于氧化铝晶须的含量为0.5重量份。
对比例6
电热涂料的制备方法和组成同实施例1，不同之处在于氧化铝晶须的含量为8重量份。
对比例7
电热涂料的制备方法和组成同实施例1，不同之处在于硅灰石纤维的含量为8重量份。
对比例8
电热涂料的制备方法和组成同实施例1，不同之处在于硅灰石纤维的含量为0.5重量份。
实施例1-8以及对比例1-8中，电热涂料中分散剂、消泡剂以及流平剂的具体种类见下表1：
表1：
将实施例1-8以及对比例1-8所制备的电热涂料丝网印刷于已布好电极的微晶玻璃板磨砂面上(微晶玻璃板尺寸为40cm×30cm×0.2cm，一面磨砂处理)，彻底干燥固化得到电热涂层，进而分别得到微晶发热板(标记为一号至十六号，其中，利用实施例1的电热涂料获得的微晶发热板标记为1号……利用对比例1的电热涂料获得的微晶发热板标记为九号……利用对比例8的电热涂料获得的微晶发热板标记为十六号)。对制备的涂层进行附着力、耐盐雾性和耐热性测试，结果见下表2：
表2
微晶发热板 附着力/MPa 耐盐雾性/h 耐热性(900℃)/5h
一号 6.2 480 无异常
二号 7.5 500 无异常
三号 5.7 400 无异常
四号 5.9 440 无异常
五号 4.5 350 边缘处及部分表面剥落
六号 5.2 430 无异常
七号 8 500 无异常
八号 3.8 240 边缘处及部分表面剥落
九号 4.6 370 边缘处剥落
十号 2.1 50 粉化
十一号 5 450 无异常
十二号 3.5 380 边缘处及部分表面剥落
十三号 5.3 430 无异常
十四号 4.2 400 边缘处及部分表面剥落
十五号 4.3 405 边缘处及部分表面剥落
十六号 5.4 435 无异常
将一号至十六号微晶发热板电极分别接线并通过调压仪调节电压，保证各微晶发热板表面发热温度在300℃，长期通电15天后，对发热温度、附着力、耐盐雾测试，结果见下表3：
表3
对比如上实验数据可知，利用本发明的电热涂料制得的电热涂层在耐温、耐腐蚀和附着力方面好于传统电热涂料制备得到的电热涂层，且在高温下，电热涂层的发热稳定性良好。传统电热涂层高温下直接发生粉化现象。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。
2.根据权利要求1所述的电热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂8-18份，硅氧烷13-25份，硅溶胶15-29份，石墨烯2-9份，碳纳米管0.5-1.5份，云母1-4份，以及硅灰石纤维1-4份和/或氧化铝晶须1-4份；
优选地，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂10-15份，硅氧烷14-22份，硅溶胶17-25份，石墨烯3-8份，碳纳米管0.5-1份，云母1-3份，以及硅灰石纤维1-3份和/或氧化铝晶须1-3份。
3.根据权利要求1或2所述的电热涂料，其特征在于，所述有机高分子树脂包括有机硅树脂，优选包括改性有机硅树脂，更优选包括聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂以及丙烯酸改性有机硅树脂中的至少一种；
优选地，所述硅溶胶的固含量为20-40％；
优选地，所述石墨烯为粒径为0.5-15微米的石墨烯粉体；
优选地，所述石墨烯的层数为8-10层；
优选地，所述云母为粒径为0.5-15微米的云母粉；
优选地，所述硅灰石纤维和/或所述氧化铝晶须的长度为0.5-15微米。
4.根据权利要求1所述的电热涂料，其特征在于，还包括如下原料中的至少一种：玻璃粉、消泡剂和分散剂，优选包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.5份，流平剂0.1-1份，消泡剂0.1-1份，分散剂1-20份；
优选地，还包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.3份，流平剂0.1-0.5份，消泡剂0.1-0.5份，分散剂5-15份；
优选地，所述玻璃粉的粒径为0.5-15微米。
5.一种权利要求1-4任一项所述的电热涂料的制备方法，其特征在于，包括：将各原料混合均匀，得到所述电热涂料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，包括：
将石墨烯、云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；
将所述混合物与有机高分子树脂混合，得到第一混合浆料；
将所述第一混合浆料与硅氧烷和硅溶胶混合，得到所述电热涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合浆料与所述硅氧烷和所述硅溶胶混合之前，还包括：将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料的步骤；
优选地，所述第二混合浆料的细度为1-40微米，优选为1-25微米；
优选地，所述制备方法包括：
将石墨烯、云母、玻璃粉以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；
将所述混合物与有机高分子树脂和分散剂混合，得到第一混合浆料；
将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料；
将所述第二混合浆料与硅氧烷、硅溶胶、消泡剂和流平剂混合，得到所述电热涂料。
8.一种权利要求1-4任一项所述的电热涂料在电热采暖中的用途。
9.一种电热涂层，其特征在于，是利用权利要求1-4任一项所述的电热涂料制备得到的。
10.一种电热器件，其特征在于，包括权利要求9所述的电热涂层。
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