CN112375480A - 一种发热板用水性石墨烯涂料及其制备方法 - Google Patents

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王林
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Abstract

本发明公开了一种发热板用水性石墨烯涂料及其制备方法，涂料包含以下重量份原料：水30‑40份、聚氨酯树脂30‑50份、石墨烯5‑20份、助剂1‑10份，制备方法为：将石墨烯分散于水性聚氨酯树脂中，首先进行预分散，然后加入到纳米分散设备中，该纳米分散设备为自带外循环系统的高速纳米研磨设备；分散均匀后加入水和助剂即得到散热涂料。选用原料为石墨烯原料，石墨烯的层数10层以内，厚度3.29纳米，其由于表面分布有活性官能团，因此制备的水性涂料具有良好的导电导热性能，其制备方法包括预分散，纳米研磨等工艺。将此涂料喷涂在发热板上热转换率高。

Description

一种发热板用水性石墨烯涂料及其制备方法
技术领域
本发明一种发热板用水性石墨烯涂料及其制备方法，属于涂料制备技术领域。
背景技术
石墨烯具有优良的导热性能和热辐射性能，市场上越来越多的发热板，为了提升发热性能和热辐射性能，需要水性石墨烯喷涂液印刷在发热板表面，提升发热温度，增强辐射率。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种发热板用水性石墨烯涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发热板用水性石墨烯涂料包含以下重量份原料：水 30-40份 、聚氨酯树脂 30-50份、石墨烯 5-20份、助剂1-10份。
进一步优选，所述的发热板用水性石墨烯涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂 40份、石墨烯 18份、助剂2份。
优选的，所述的助剂包含分散剂、消泡剂、固化剂，其中分散剂、消泡剂、固化剂的质量比为1:1:1。
优选的，所述的石墨烯的层数10层以内，厚度3.29纳米以内。
一种发热板用水性石墨烯涂料的制备方法为：将石墨烯分散于水性聚氨酯树脂中，首先进行预分散，然后加入到纳米分散设备中，该纳米分散设备为自带外循环系统的高速纳米研磨设备；首先将控制转速挡位为2000-5000RPM，控制循环泵的挡位为 500-10000PRM，分散釜外侧通入循环冷凝水，控制温度15-25℃，加强分散15-20小时，达到粒径<3μm，粘度10-50CPS，分散均匀后加入水和助剂即得到散热涂料。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：选用原料为石墨烯原料，石墨烯的层数10层以内，厚度3.29纳米，其由于表面分布有活性官能团，因此制备的水性涂料具有良好的导电导热性能，其制备方法包括预分散，纳米研磨等工艺。将此涂料喷涂在发热板上热转换率高。
附图说明：
图1为本实施例2的远红外辐射能谱检测图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例及附图中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1：
一种发热板用水性石墨烯涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂 30份、石墨烯 20份、助剂10份。
实施例2：
一种发热板用水性石墨烯涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂 40份、石墨烯 18份、助剂2份。
实施例3：
一种发热板用水性石墨烯涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂50份、石墨烯5份、助剂5份。
将实施例1-3制备的涂料喷涂在发热板表面，样品尺寸，400mm*400mm，干膜厚度10μm-20μm的时候，在电压5V,电流2A （功率低于10W）情况下，检测其热辐射率和附着力，其结果如表1所示。
表1
聚氨酯树脂 石墨烯 水 助剂 热辐射率 附着力
实施例1 30 20 40 10 0.89 不好
实施例2 40 18 40 2 0.87 好
实施例3 50 5 40 5 0.80 好
对比例1：一种石墨粉涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂 30份、石墨 20份、助剂10份。
对比例1：一种石墨粉涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂 30份、石墨 20份、助剂10份。
对比例1：一种石墨粉涂料包含以下重量份原料：水 40份 、聚氨酯树脂 30份、石墨 20份、助剂10份。
将对比例1-3制备的涂料喷涂在发热板表面，样品尺寸，400mm*400mm，干膜厚度10μm-20μm的时候，在电压5V,电流2A （功率低于10W）情况下，检测其热辐射率和附着力，其结果如表2所示。
表2
聚氨酯树脂 石墨（石油焦基） 水 助剂 热辐射率 附着力
对比例1 30 20 40 10 0.78 不好
对比例2 40 18 40 2 0.75 好
对比例3 50 5 40 5 0.70 好
由表1和表2可得实施例2所制备的涂料附着力好，热辐射率高。
将实施例2进行远红外辐射能谱检测，其检测图见图1所示。由图1可知，本实施例2制备的涂料的的远红外远红外线辐射能谱，波长最高峰8-14微米，与人体皮肤的波长最相匹配，人体皮肤表面的峰值波长9-10微米左右，根据匹配吸收理论，相匹配的电磁波可以形成共振吸收试验证实，8-14微米的远红外线具有改善人体微循环功能，这是因为，该波长的远红外线放出的绝大部分能量可被浅层皮肤吸收。这部分能量在人体转化为热能，并通过血液循环传到深组织，从而达到增加免疫力目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种发热板用水性石墨烯涂料，其特征在于：所述的涂料包含以下重量份原料：水30-40份 、聚氨酯树脂 30-50份、石墨烯 5-20份、助剂1-10份。
2.根据权利要求1所述的一种发热板用水性石墨烯涂料，其特征在于：所述的发热板用水性石墨烯涂料包含以下重量份原料：水 40份、聚氨酯树脂 40份、石墨烯 18份、助剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种发热板用水性石墨烯涂料，其特征在于：所述的助剂包含分散剂、消泡剂、固化剂，其中分散剂、消泡剂、固化剂的质量比为1:1:1。
4.根据权利要求1所述的一种发热板用水性石墨烯涂料，其特征在于：所述的石墨烯的层数10层以内，厚度3.29纳米以内。
5.一种发热板用水性石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：具体方法为：将石墨烯分散于水性聚氨酯树脂中，首先进行预分散，然后加入到纳米分散设备中，该纳米分散设备为自带外循环系统的高速纳米研磨设备；首先将控制转速挡位为2000-5000RPM，控制循环泵的挡位为 500-10000PRM，分散釜外侧通入循环冷凝水，控制温度15-25℃，加强分散15-20小时，达到粒径<3μm，粘度10-50CPS，分散均匀后加入水和助剂即得到散热涂料。
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