[發(fā)明專利]一種石墨烯不粘涂料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310086724.8
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103214897A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 唐長林;陳為健;王樑;蔡鳳新
• 申請（專利權）人: 寧波墨西新材料有限公司
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C09D127/18;C09D183/04;C09D179/08;C09D181/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發(fā)明涉及不粘涂料生產(chǎn)技術領域，特別涉及一種石墨烯不粘涂料。

背景技術

不粘涂料是一種涂層表面不易被其他粘性物質所粘附或粘著后易被去除的特種涂料。此種涂料因此所形成涂層的表面能極低、摩擦系數(shù)小、易滑動等防粘性特點，被廣泛應用于家用電器、烹飪廚具、汽車、機械、化工等行業(yè)。目前成功開發(fā)的不粘涂料主要為聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)?以及帶有官能團的各種含氟樹脂。按照涂料的介質與狀態(tài)不同，不粘涂料可分為水性、溶劑型和粉末等類型。水性不沾涂料由于所含有機溶劑少、安全性好，環(huán)境污染小廣受用戶歡迎，產(chǎn)量也最大。

不粘涂層由于采用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等有機物作為不粘涂層，導熱性極差，如聚四氟乙烯的本征熱導率為0.24w/m·K，因此在加工及使用過程中，導熱性能差，被加熱物體升溫慢，能耗高。通過添加導熱性能好的填料如鋁粉、氧化鋁粉、碳化硅等，然而上述金屬、合金或金屬氧化物與溶劑的相容性差，金屬或合金易于被氧化，采用導熱性能優(yōu)異、熱穩(wěn)定性高、易分散的納米材料作為填料將是改善不粘涂層綜合性能尤其是導熱性能的理想材料。

CN101555384A的發(fā)明公開了一種具高耐熱油特性的不粘涂料組合物，該組合物包括：(1)50-80WT%聚酰胺酸樹脂，(2)3-20WT%氟碳聚合物，所述氟碳聚合物選自聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)或其組合；(3)10-40WT%溶劑，和(4)1-10WT%著色用色粉。該不粘涂料仍存在導熱性能差的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有不粘涂料存在的導熱性能差導致能耗高的問題，提供一種石墨烯不粘涂料，制作成不粘涂層后，可顯著提高不粘涂層的導熱效果，節(jié)能降耗，且不影響不粘涂層其他各項指標如不粘性、附著力、耐熱性、耐摩擦、耐腐性等。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種石墨烯不粘涂料，采用石墨烯改性不粘涂料而得，所述石墨烯的加入量占不粘涂料的質量百分比為0.1-5%。

石墨烯材料是一類具有單層或多層sp²雜化的六方碳材料，多層結構的層間以π鍵形式結合，由于該類電子在費米能附近為狄拉克電子，有效質量為零，因此電導率達到10⁶S/cm，是目前人類發(fā)現(xiàn)的導電性能最高的材料，熱導率超過5000?w/m·K。采用化學法制備的石墨烯表面含有一定親水基團，而六角結構則具有疏功效，因此化學法制備的石墨烯具有較強的親水和疏水性能，適合于分散在水性和油性涂料中。此外石墨烯的熱穩(wěn)定性高，熱分析表明，在常壓、空氣中燒結時，700度至800度時才開始出現(xiàn)失重，碳元素被氧化成二氧化碳。

本發(fā)明采用高導熱、導電的石墨烯對不粘涂料進行改性，提高了不粘涂層的導熱、導電性能，從而達到節(jié)能、環(huán)保的要求。

石墨烯的加入量應控制在0.1-5%，若石墨烯的加入量大于5%，則不粘涂層會變硬、變脆，且涂層的流平性不佳，涂料的成膜性不好；若石墨烯的加入量小于0.1%，則起不到增加導熱性的效果。

作為優(yōu)選，所述石墨烯的加入量占不粘涂料的質量百分比為0.5-3%。石墨烯的加入量應控制在0.5-3%，這樣改性效果最佳，制作成不粘涂層后，可顯著提高不粘涂層的導熱效果，節(jié)能降耗，且不影響不粘涂層其他各項指標如不粘性、附著力、耐熱性、耐摩擦、耐腐性等。作為優(yōu)選，所述石墨烯不粘涂料在使用時的粘度調節(jié)為20-30mPa·s。石墨烯不粘涂料的粘度控制在20-30mPa·s，這樣利于涂料的涂布應用。

作為優(yōu)選，所述石墨烯為單層片狀結構，或所述石墨烯為層數(shù)在2-50層，層內為碳原子以sp²雜化軌道組成六角形蜂巢狀晶格、層間為碳原子以π鍵結合的薄片狀。

作為優(yōu)選，所述石墨烯以石墨烯粉或石墨烯漿料的形式添加。

作為優(yōu)選，所述不粘涂料為水性聚四氟乙烯不粘涂料或改性硅樹脂不粘涂料。

作為優(yōu)選，所述不粘涂料按重量份計各組分如下：聚四氟乙烯樹脂15-20份，聚酰亞胺8-10份，聚醚砜3-5份，顏填料10-15份，分散劑0.5-1份，流平劑1-2份，二甲基甲酰胺42-50份，二甲苯8-13份。

本發(fā)明的不粘涂料可以采用市售的不粘涂料，同時也可采用上述配方的不粘涂料。