[發明專利]新型石墨烯導熱涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310251619.5
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103627223A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 唐長林;王樑
• 申請（專利權）人: 寧波墨西科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D163/02;C09D179/02;C09D161/28;C09D163/10;C09D5/00;C09D7/12
• 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

本發明涉及涂料技術領域，具體涉及一種新型石墨烯導熱涂料及其制備方法及其制備方法。

背景技術

涂料是一種用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強度、連續的固態薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層。”涂料具有保護功能、裝飾功能以及其他基礎功能。隨著時代的發展，對涂料的要求也越來越高。隨著全球范圍內對環境問題和能源問題的日益重視，傳統的涂料已經無法滿足現實的需求，環境友好涂料和多功能節能涂料是目前世界各國努力發展的方向。

現有的幾乎所有設備都會產生熱量，熱量的累積會使設備的溫度升高進而影響設備的正常使用，為了保護設備，這些設備都配有散熱部分。目前為了強化散熱器的散熱效果，主要是改變散熱器的幾何形狀、散熱器的材質、流體的流態等方式。但是這些方法的成本和運費很高，應用受到了一定的限制。強化散熱涂料的出現，把散熱技術推向了一個新的領域。現有的涂料大多散熱效果不好，不能夠盡快將設備等物品的表面將熱量散發出去以達到降溫目的，而散熱較好的散熱涂料又存在著與基體結合強度較低、使用壽命較低的問題，因此，如何提供一種快速高效且壽命較好的散熱涂料十分迫切。

一個申請號為201210388775.1、申請日為2012-10-15，名為一種金屬涂料及其制備方法的發明專利公開了一種涂料，其由下列重量份原料的制成：十二烯基丁二酸180-190、丙二醇130-135、甲基丙烯酸縮水甘油酯210-215、丙烯酸辛酯360-365、甲基丙二醇430-435、酚醛樹脂105-108、苯乙烯85-90、乙二胺100-110、鈦白粉300-310、改性硅藻土20-30、甲酸7-8、水100-105、羥乙基磺酸鈉14-16。將配方原料混合，高速分散，研磨成納米級金屬涂料。這種涂料不具有良好的導熱性能。

發明內容

本發明的目的是為了克服目前的涂料大部分不具有導熱性能且涂料與基體的結合性能較差、使用壽命較低的問題，提供一種新型石墨烯導熱涂料及其制備方法。通過石墨烯的改性，極大的提高了涂料的導熱性，并且涂料成膜后與基體的結合效果較好。

本發明的另一個目的是提供?一種新型石墨烯導熱涂料的制備方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種新型石墨烯導熱涂料，采用石墨烯和納米金剛石改性制備而成，所述石墨烯和納米金剛石的重量比為1-10:1，石墨烯和納米金剛石的加入總量占新型石墨烯導熱涂料總量的百分比為0.1-5%。

石墨烯的結構非常穩定，石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，當施加外力于石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應外力，這種穩定的晶格結構使石墨烯在保證強度的基礎上具有非常好的柔韌性，使得成膜后的涂料在受到外力的作用下，不易發生破損及破裂，此外，這種穩定的晶格結構也使石墨烯具有優秀的導熱性。本發明利用石墨烯的優點，提高了涂料成膜后的的平面強度、導熱性和導電性，從而盡快的將熱量傳輸并散發出去，達到散熱將溫度目的。石墨烯的優良性能，也能提高涂料在基體表面的附著力，增加粘結強度，不僅減少了對基體的前處理工作，而且提高了涂料成膜后的使用壽命。納米金剛石不僅保留著金剛石的綜合優異特性，而且還有對人體無害的良好的生物兼容性；對雷達波、紅外紫外光有巨大的透射率和吸收率，優異的冷陰極場發射效應，表面有許多羧基、烴基、羰基等功能團，很容易同金屬、橡膠、塑料聚合物、織物表面緊密結合。同時，通過在涂料中添加納米金剛石使涂料的耐磨性和顯微硬度得到了很大的提高，涂料的抗蝕性也得到了有效提高。

石墨烯和納米金剛石的添加量決定了涂料的成膜重量，當石墨烯和納米金剛石的添加量小于0.1%時，效果不明顯，當添加量大于5%時，對涂料的成膜負面影響較大，降低了薄膜的強度。石墨烯與納米金剛石的合適重量比，能夠平衡薄膜的成膜性、抗蝕性、強度及其他性能，不適合的重量比，會造成薄膜的部分性能過高導致資源浪費。

作為優選，所述新型石墨烯導熱涂料按重量份數計，還包括以下各組分：硅溶膠20-50份和無機硅酸鹽5-20份。硅溶膠和無機硅酸鹽作為石墨烯和納米金剛石的載體，并起到成膜作用。

作為優選，所述新型石墨烯導熱涂料按重量份數計，還包括以下各組分：雙酚A型酚醛環氧樹脂20-50份、聚苯胺10-50份、三聚氰胺甲醛樹脂1-5份、環氧丙烯酸酯5-20份。