CN114479670A - 一种石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法，包括智热浆料和基材，所述智热浆料用于涂覆在所述基材的表面，所述智热浆料以石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、分散剂、交联偶合剂、树脂、溶剂、防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂为原料，所述交联偶合剂为丙烯亚胺氮丙啶，所述防沉降剂为氨基酸酯共聚物，所述消泡剂为有机硅类消泡剂；通过将智热浆料均匀涂覆在基板的表面，所制备的智热板能够加快热传导的速度，可以快速的达到中高温的效果，避免了传统电热产品需要耗费大量电能的问题，且该方式制备的智热板，其表面智热浆料的平整性和光滑性好，且附着力强，从而提高了该智热板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯智热板技术领域，具体为一种石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其具有优异的导热和导电性能，在诸如电热膜、电热板和电热布等电热产品有着广泛的应用，电热转化效率高，几乎没有机械能、光能及化学能等形式的能量失。
然而，现在大多数市面上的电热膜、电热板和电热布等电热产品，其热传导速度缓慢，难以快速的达到中高温的效果，需要耗费大量的电能，为此，我们提出了一种石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对上述背景技术提出的不足，本发明提供了一种石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法，解决了上述背景技术提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯高分子中高温智热板，所述智热板包括智热浆料和基材，所述智热浆料用于涂覆在所述基材的表面；
所述智热浆料以石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、分散剂、交联偶合剂、树脂、溶剂、防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂为原料；
以质量百分比计，所述智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯(5％-15％)、高分子PTC材料(15％-25％)、纳米碳纤维(15％-25％)、分散剂(1％-10％)、交联偶合剂(1％-10％)、树脂(5％-15％)、溶剂(15％-25％)、防沉降剂(1％-3％)、消泡剂(1％-3％)、流平剂(1％-5％)和附着力促进剂(1％-5％)，各组分的配比总和为100％。
优选的，以质量百分比计，所述智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯 10％、高分子PTC材料20％、纳米碳纤维20％、分散剂5％、交联偶合剂5％、树脂10％、溶剂20％、防沉降剂2％、消泡剂2％、流平剂3％和附着力促进剂3％，各组分的配比总和为100％。
优选的，所述分散剂为低分子蜡和聚乙烯醇中的一种或两种混合物。
优选的，所述交联偶合剂为丙烯亚胺氮丙啶，所述防沉降剂为氨基酸酯共聚物，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
优选的，所述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。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种石墨烯高分子中高温智热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、先对智热浆料的各组分原料进行称量，再对称量后的石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、交联偶合剂、树脂和溶剂进行混合，从而获得混合物A；
S2、向步骤S1获得的混合物A中依次加入称量好的防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，并再次进行搅拌混合，从而获得混合物B；
S3、将步骤S2获得的混合物B加入至分散机中，并加入称量好的分散剂，进行分散一段时间，最后再利用设备进行二次分散，从而获得智热浆料；
S4、将步骤S3获得的智热浆料均匀涂覆在基材的表面，从而能够制备到智热板。
优选的，步骤S1中，所述原料利用电子天平进行称量。
优选的，步骤S3中，所述混合物B第一次分散的时间范围为七十至九十分钟，所述混合物B第二次分散所用的设备为超声波机。
优选的，步骤S4中，所述智热浆料的涂覆方式为涂布。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法，具备以下有益效果：
该石墨烯高分子中高温智热板及其制备方法，通过将智热浆料均匀涂覆在基板的表面，所制备的智热板能够加快热传导的速度，可以快速的达到中高温的效果，避免了传统电热产品需要耗费大量电能的问题，且该方式制备的智热板，其表面智热浆料的平整性和光滑性好，且附着力强，从而提高了该智热板的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中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：
智热板包括智热浆料和基材，智热浆料用于涂覆在基材的表面；
智热浆料以石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、分散剂、交联偶合剂(丙烯亚胺氮丙啶)、树脂、溶剂、防沉降剂(氨基酸酯共聚物)、消泡剂(有机硅类消泡剂)、流平剂和附着力促进剂为原料；
每100g智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯10％、高分子PTC材料 20％、纳米碳纤维20％、分散剂5％、交联偶合剂5％、树脂10％、溶剂20％、防沉降剂2％、消泡剂2％、流平剂1％和附着力促进剂5％，各组分的配比总和为100％。
上述智热板的制备方法如下：
S1、先利用电子天平对智热浆料的各组分原料进行称量，再对称量后的石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、交联偶合剂、树脂和溶剂进行混合，从而获得混合物A；
S2、向步骤S1获得的混合物A中依次加入称量好的防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，并再次进行搅拌混合，从而获得混合物B；
S3、将步骤S2获得的混合物B加入至分散机中，并加入称量好的分散剂，进行分散七十至九十分钟，最后再利用超声波机进行二次分散，从而获得智热浆料；
S4、将步骤S3获得的智热浆料采用涂布的方式均匀涂覆在基材的表面，从而能够制备到智热板。
实施例2：
智热板包括智热浆料和基材，智热浆料用于涂覆在基材的表面；
智热浆料以石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、分散剂、交联偶合剂(丙烯亚胺氮丙啶)、树脂、溶剂、防沉降剂(氨基酸酯共聚物)、消泡剂(有机硅类消泡剂)、流平剂和附着力促进剂为原料；
每100g智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯10％、高分子PTC材料 20％、纳米碳纤维20％、分散剂5％、交联偶合剂5％、树脂10％、溶剂20％、防沉降剂2％、消泡剂2％、流平剂3％和附着力促进剂3％，各组分的配比总和为100％。
上述智热板的制备方法如下：
S1、先利用电子天平对智热浆料的各组分原料进行称量，再对称量后的石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、交联偶合剂、树脂和溶剂进行混合，从而获得混合物A；
S2、向步骤S1获得的混合物A中依次加入称量好的防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，并再次进行搅拌混合，从而获得混合物B；
S3、将步骤S2获得的混合物B加入至分散机中，并加入称量好的分散剂，进行分散七十至九十分钟，最后再利用超声波机进行二次分散，从而获得智热浆料；
S4、将步骤S3获得的智热浆料采用涂布的方式均匀涂覆在基材的表面，从而能够制备到智热板。
实施例3：
智热板包括智热浆料和基材，智热浆料用于涂覆在基材的表面；
智热浆料以石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、分散剂、交联偶合剂(丙烯亚胺氮丙啶)、树脂、溶剂、防沉降剂(氨基酸酯共聚物)、消泡剂(有机硅类消泡剂)、流平剂和附着力促进剂为原料；
每100g智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯10％、高分子PTC材料20％、纳米碳纤维20％、分散剂5％、交联偶合剂5％、树脂10％、溶剂20％、防沉降剂2％、消泡剂2％、流平剂5％和附着力促进剂1％，各组分的配比总和为100％。
上述智热板的制备方法如下：
S1、先利用电子天平对智热浆料的各组分原料进行称量，再对称量后的石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、交联偶合剂、树脂和溶剂进行混合，从而获得混合物A；
S2、向步骤S1获得的混合物A中依次加入称量好的防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，并再次进行搅拌混合，从而获得混合物B；
S3、将步骤S2获得的混合物B加入至分散机中，并加入称量好的分散剂，进行分散七十至九十分钟，最后再利用超声波机进行二次分散，从而获得智热浆料；
S4、将步骤S3获得的智热浆料采用涂布的方式均匀涂覆在基材的表面，从而能够制备到智热板。
通过对上述实施例1、实施例2和实施例3方法所制备的智热浆料进行比较可知，采用实施例2方法所制备的智热浆料最好，且实施例1、实施例2和实施例3所制备的智热浆料性能对比结果如下表所示：
| 浆料涂覆后的平整、光滑性 | 浆料涂覆后的附着力 | |
| 实施例一 | 较好 | 强 |
| 实施例二 | 好 | 强 |
| 实施例三 | 好 | 较强 |
本发明的有益效果是：通过将智热浆料均匀涂覆在基板的表面，所制备的智热板能够加快热传导的速度，可以快速的达到中高温的效果，避免了传统电热产品需要耗费大量电能的问题，且该方式制备的智热板，其表面智热浆料的平整性和光滑性好，且附着力强，从而提高了该智热板的使用寿命。
上述方案中，需要说明的是：每100g智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯10％、高分子PTC材料20％、纳米碳纤维20％、分散剂5％、交联偶合剂5％、树脂10％、溶剂20％、防沉降剂2％、消泡剂2％、流平剂3％和附着力促进剂3％，各组分的配比总和为100％，所制备的智热浆料，其在基板表面涂覆后的平整性、光滑性和附着力最好。
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 (10)
1.一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，所述智热板包括智热浆料和基材，所述智热浆料用于涂覆在所述基材的表面；
所述智热浆料以石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、分散剂、交联偶合剂、树脂、溶剂、防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂为原料；
以质量百分比计，所述智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯(5％-15％)、高分子PTC材料(15％-25％)、纳米碳纤维(15％-25％)、分散剂(1％-10％)、交联偶合剂(1％-10％)、树脂(5％-15％)、溶剂(15％-25％)、防沉降剂(1％-3％)、消泡剂(1％-3％)、流平剂(1％-5％)和附着力促进剂(1％-5％)，各组分的配比总和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，以质量百分比计，所述智热浆料中各组分的配比如下：石墨烯10％、高分子PTC材料20％、纳米碳纤维20％、分散剂5％、交联偶合剂5％、树脂10％、溶剂20％、防沉降剂2％、消泡剂2％、流平剂3％和附着力促进剂3％，各组分的配比总和为100％。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，所述分散剂为低分子蜡和聚乙烯醇中的一种或两种混合物。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，所述交联偶合剂为丙烯亚胺氮丙啶，所述防沉降剂为氨基酸酯共聚物，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，所述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。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，所述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。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种石墨烯高分子中高温智热板，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
S1、先对智热浆料的各组分原料进行称量，再对称量后的石墨烯、高分子PTC材料、纳米碳纤维、交联偶合剂、树脂和溶剂进行混合，从而获得混合物A；
S2、向步骤S1获得的混合物A中依次加入称量好的防沉降剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂，并再次进行搅拌混合，从而获得混合物B；
S3、将步骤S2获得的混合物B加入至分散机中，并加入称量好的分散剂，进行分散一段时间，最后再利用设备进行二次分散，从而获得智热浆料；
S4、将步骤S3获得的智热浆料均匀涂覆在基材的表面，从而能够制备到智热板。
8.根据权利要求7所述的一种石墨烯高分子中高温智热板的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述原料利用电子天平进行称量。
9.根据权利要求7所述的一种石墨烯高分子中高温智热板的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合物B第一次分散的时间范围为七十至九十分钟，所述混合物B第二次分散所用的设备为超声波机。
10.根据权利要求7所述的一种石墨烯高分子中高温智热板的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述智热浆料的涂覆方式为涂布。
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- 2021-12-27 CN CN202111609959.1A patent/CN114479670A/zh not_active Withdrawn
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