一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料、其制备方法及其应用。高分散性单层石墨烯散热防腐涂料的组份包括：油溶型羟基丙烯酸树脂20‑30份，固化剂2‑4份，高分散型单层石墨烯浆料6.5‑7份和溶剂55‑65份，所述份数为质量份数；其中，溶剂为异丙醇、二甲苯、醋酸丁酯、甲苯或N‑甲基吡咯烷酮中的至少一种；固化剂为脂肪族聚氨酯固化剂或芳香族聚氨酯固化剂。由本发明专利技术高分散性单层石墨烯散热防腐涂料所制成的涂层光泽高，对于塑料、金属底材有良好的附着力，重涂性良好，散热效果好，防腐性强，并对石墨烯有极佳的定向效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料、其制备方法及其应用，属于材料领域。
技术介绍
目前市场上传统的散热材料大部分为金属(如Ag、Cu和Al等)，但大多数金属材料的抗腐蚀性能差，目前采用防腐涂层等技术提高金属的抗腐蚀性能，尽管这样提高了金属的抗腐蚀性能，却大大降低了材料的导热性能，且现有防腐涂层易起皮、脱落，因而限制了其在化工等领域的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中散热材料的散热效果差、粘附性差、防腐能力差等问题，本发明提供一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料、其制备方法及其应用。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其组份包括：油溶型羟基丙烯酸树脂20-30份，固化剂2-4份，高分散型单层石墨烯浆料6.5-7份和溶剂55-65份，所述份数为质量份数；其中，溶剂为异丙醇、二甲苯、醋酸丁酯、甲苯或N-甲基吡咯烷酮NMP中的至少一种；固化剂为脂肪族聚氨酯固化剂或芳香族聚氨酯固化剂。本申请高分散性单层石墨烯散热防腐涂料解决了现有散热材料散热效果差、粘附性差、防腐能力差等问题，同时解决了石墨烯分散性差的问题。申请人经研究发现，石墨烯与羟基丙烯酸树脂的复合极大的提高了涂料的散热性、防腐性和附着力等性能。为了进一步促进各组分之间协同效应，进而进一步提高散热性等性能，优选，脂肪族聚氨酯固化剂为N75或N3390；芳香族聚氨酯固化剂为TDI加成物，TDI加成物优选为N86。为了解决石墨烯分散性差，同时进一步提高产品的散热性能，优选，高分散型单层石墨烯浆料为单层石墨烯与分散剂的混合液，其中，单层石墨烯与分散剂的质量比为(0.5-1):(6-10)。进一步优选，单层石墨烯与分散剂的质量比为1:6；更优选，单层石墨烯的片径大小为0.5-2μm，厚度为0.8-1.2nm。为了进一步提高石墨烯的分散性，优选，分散剂为乙醇、异丙醇或氮氮二甲基甲酰胺(DMF)中的至少一种。为了进一步提高涂料的综合性能，优选，溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮NMP体积比为(0-20)：(10-30)：(50-80)：(0-20)的混合物。上述高分散性单层石墨烯散热防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将油溶型羟基丙烯酸树脂加入反应釜中，设定温度为60±5℃，开动搅拌；步骤2，将溶剂加入步骤1所得物料中混匀；步骤3，将单层石墨烯粉末，在温度为25±5℃的条件下，与分散剂搅拌混匀，得高分散型单层石墨烯浆料；步骤4，将步骤3中所得高分散型单层石墨烯浆料倒入步骤2所得物料中，在温度为25±5℃的条件下，搅拌混匀；步骤5，将固化剂加入步骤4所得物料中；步骤6，将步骤5所得的物料置于25±5℃的环境中持续搅拌1-2h，出料，即得高分散性单层石墨烯散热防腐涂料。上述高分散性单层石墨烯散热防腐涂料的应用，包括如下步骤：步骤1，在涂装之前，先将被涂物表面进行处理，除掉表面的油渍和锈斑；步骤2，以辊涂、喷涂或刷涂的方式，将涂料进行涂装，涂层的厚度为8-12μm；步骤3，将涂装后的物件置于恒温烘箱，在温度为80-220℃的条件下，烘干8-12min后取出冷却，即得高分散性单层石墨烯散热防腐涂层。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。由本专利技术高分散性单层石墨烯散热防腐涂料所制成的涂层光泽高，对于塑料、金属底材有良好的附着力，重涂性良好，散热效果好，防腐性强，并对石墨烯有极佳的定向效果。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例中羟基丙烯酸树脂(SZ001)采购自南京苏展智能科技有限公司；二甲苯、醋酸丁酯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、异丙醇、氮氮二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇采购自国药集团化学试剂有限公司；高分散性单层石墨烯粉末(片径大小为0.5-2μm，厚度为0.8-1.2nm)、脂肪族聚氨酯固化剂(N75(实施例1-13)或者N3390(实施例14-25))、芳香族聚氨酯固化剂(TDI加成物)(N86)均采购自南京苏展智能科技有限公司。实施例中百分比为质量百分比，油溶型羟基丙烯酸树脂、固化剂、单层石墨烯、分散剂和溶剂的质量和为100％。实施例1(1)在反应釜中加入羟基丙烯酸树脂(SZ001)30％，开动搅拌，升温至60±5℃。(2)在步骤(1)所得物料中加入异丙醇60％，继续搅拌，得羟基丙烯酸树脂混合溶液。(3)在另一反应釜中加入石墨烯粉末(片径大小为0.5-2μm，厚度为0.8-1.2nm)1％，在温度为25±5℃的条件下，加入异丙醇6％与之混合，得到石墨烯浆料。(4)在25±5℃的条件下，将石墨烯浆料倒入羟基丙烯酸树脂(SZ001)混合溶液，持续搅拌。(5)向步骤(4)所得物料中加入脂肪族聚氨酯固化剂(N75)3％，25±5℃下持续搅拌1h。静置，出料得高分散性单层石墨烯散热防腐涂料。(6)将铝箔表面除油除锈后置于涂布机，设置机器涂层厚度为10μm。(7)称取1kg高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，置于铝箔表面，进行辊涂。(8)辊涂后的铝箔静置5分钟，待流平即可放入已预热且温度在100度的烘箱烘烤10分钟。(9)取出被涂覆的铝箔，即得到铝箔散热防腐涂层。实施例2(1)在反应釜中加入羟基丙烯酸树脂(SZ001)25％，开动搅拌，升温至60±5℃。(2)在步骤(1)所得物料中加入甲苯65％，继续搅拌，得羟基丙烯酸树脂混合溶液。(3)在另一反应釜中加入石墨烯粉末(片径大小为0.5-2μm，厚度为0.8-1.2nm)0.5％，在温度为25±5℃的条件下，加入异丙醇6％与之混合，得到石墨烯浆料。(4)在25±5℃的条件下，将石墨烯浆料倒入羟基丙烯酸树脂混合溶液，持续搅拌。(5)向步骤(4)所得物料中加入脂肪族聚氨酯固化剂(N75)3.5％，25±5℃下持续搅拌1h。静置，出料得高分散性单层石墨烯散热防腐涂料。(6)将铝箔表面除油除锈后置于涂布机，设置机器涂层厚度为10μm。(7)称取1kg高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，置于铝箔表面，进行辊涂。(8)辊涂后的铝箔静置5分钟，待流平即可放入已预热且温度在130度的烘箱烘烤10分钟。(9)取出被涂覆的铝箔，即得到铝箔散热防腐涂层。实施例3(1)在反应釜中加入羟基丙烯酸树脂(SZ001)30％，开动搅拌，升温至60±5℃。(2)在步骤(1)所得物料中加入二甲苯60％，继续搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：其组份包括：油溶型羟基丙烯酸树脂20‑30份，固化剂2‑4份，高分散型单层石墨烯浆料6.5‑7份和溶剂55‑65份，所述份数为质量份数；其中，溶剂为异丙醇、二甲苯、醋酸丁酯、甲苯或N‑甲基吡咯烷酮中的至少一种；固化剂为脂肪族聚氨酯固化剂或芳香族聚氨酯固化剂；高分散型单层石墨烯浆料为单层石墨烯与分散剂的混合液。

【技术特征摘要】
1.一种高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：其组份包括：油溶型羟基
丙烯酸树脂20-30份，固化剂2-4份，高分散型单层石墨烯浆料6.5-7份和溶剂55-65份，
所述份数为质量份数；
其中，溶剂为异丙醇、二甲苯、醋酸丁酯、甲苯或N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；
固化剂为脂肪族聚氨酯固化剂或芳香族聚氨酯固化剂；高分散型单层石墨烯浆料为单层石
墨烯与分散剂的混合液。
2.如权利要求1所述的高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：脂肪族聚
氨酯固化剂为N75或N3390；芳香族聚氨酯固化剂为TDI加成物。
3.如权利要求1或2所述的高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：单层
石墨烯与分散剂的质量比为(0.5-1):(6-10)。
4.如权利要求3所述的高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：单层石墨
烯与分散剂的质量比为1:6。
5.如权利要求3所述的高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：单层石墨
烯的片径大小为0.5-2μm，厚度为0.8-1.2nm。
6.如权利要求3所述的高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：分散剂为
乙醇、异丙醇或氮氮二甲基甲酰胺中的至少一种。
7.如权利要求1或2所述的高分散性单层石墨烯散热防腐涂料，其特征在于：溶剂
为二甲苯、醋酸丁酯、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：马延文，蒋旭，陈剑宇，
申请(专利权)人：南京苏展智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32