[發明專利]石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201610043030.X
• 申請日: 2016-01-23
• 公開（公告）號: CN105753426A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 王秋芹
• 申請（專利權）人: 王秋芹
• 主分類號: C04B28/24
• 分類號: C04B28/24;C01B31/04;C04B14/02;C04B14/04;C04B14/06;C04B14/10;C04B14/14;C04B14/30;C04B14/34;C04B14/36;C04B18/04;C04B24/08;C04B24/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于遠紅外發熱涂層領域，特別涉及一種石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層及其制備方法。

背景技術

遠紅外線有較強的滲透力和輻射力，具有顯著的溫控效應和共振效應，它易被物體吸收并轉化為物體的內能。遠紅外線被人體吸收后，可使體內水分子產生共振，使水分子活化，增強其分子間的結合力，從而活化蛋白質等生物大分子，使生物體細胞處于最高振動能級。由于生物細胞產生共振效應，可將遠紅外熱能傳遞到人體皮下較深的部分，以下深層溫度上升，產生的溫熱由內向外散發。這種作用強度，使毛細血管擴張，促進血液循環，強化各組織之間的新陳代謝，增加組織的再生能力，提高機體的免疫能力，調節精神的異常興奮狀態，從而起到醫療保健的作用?，F在也有頗多遠紅外線發熱材料，如遠紅外自發熱護腰，遠紅外自發熱護腰，又稱托瑪琳自發熱護腰，在人體溫度的激發下，通過轉移觸媒的作用，熱感應材料及時反應放出熱量，在熱能的增幅下，遠紅外負離子滲透到皮膚深處，分解過氧化脂質等有害物質，并通過尿液和汗水排除體外，擴張血管，促進血液循環，活化細胞，調節神經。遠紅外輻射材料對其它能量的有效轉換和被加熱物質的分子振動所吸收，而達到加熱、干燥等目的，它具有節能、加熱升溫快，無污染，熱效率高等特點，可廣泛應用于紡織、印染、機電、印刷、玻璃退火、食品加工和醫療保健、民用炊具、取暖設備等方面。

石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物，其顏色為棕黃色，市面上常見的產品有粉末狀、片狀以及溶液狀的。因經氧化后，其上含氧官能團增多而使性質較石墨烯更加活潑，可經由各種與含氧官能團的反應而改善本身性質。其具有較強的導電性和導熱性。石墨烯已經廣泛的應用于很多領域，不過關于石墨烯基的遠紅外發熱涂層的研究還是頗少。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，研制出一種環保、健康、遠紅外發熱能力強的石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層及其制備方法。

一種石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層，該涂層包括如下重量份的原料：

氧化石墨烯20-35份；

納米氧化鋯20-35份；

竹碳粉10-14份；

滑石10-14份；

納米銀-二氧化硅核殼結構1-5份；

黑曜石1-5份；

赤鐵礦1-5份；

鎂鋁尖晶石1-5份；

麥飯石1-5份；

赤泥1-5份；

硅溶膠1-5份；

桉葉油1-5份；

高嶺土1-5份；

硅丙乳液1-5份；

消泡劑1-5份；

所述氧化石墨烯由如下制備方法而得：

取2重量份鱗片狀石墨和1重量份硝酸鉀加到85重量份濃硫酸中，將得到的混合物放置在容器中且在冰水浴中冷卻，同時保持劇烈的攪拌，繼續緩慢添加5重量份的高錳酸鉀，得到褐色的懸浮液；隨后再加入5重量份的2wt％的雙氧水溶液，得到亮黃色的懸浮液；然后用去離子水和乙醇分別洗滌懸浮液，隨后將氧化石墨烯分散至艾葉的提取液中，在85℃下攪拌混合3h，獲得艾葉提取液修飾的氧化石墨烯。

作為優選，該涂層包括如下重量份的原料：

氧化石墨烯25份；

納米氧化鋯25份；

竹碳粉12份；

滑石12份；

納米銀-二氧化硅核殼結構3份；

黑曜石3份；

赤鐵礦3份；

鎂鋁尖晶石3份；

麥飯石3份；

赤泥3份；

硅溶膠3份；

桉葉油3份；

高嶺土3份；

硅丙乳液3份；

消泡劑3份。

作為優選，所述消泡劑為聚二甲基硅氧烷。

一種制備上述石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層的方法，包括如下步驟：

（1）按照石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層原料組成進行配料；將原料混合濕式球磨12小時，溶劑為蒸餾水，磨球為氧化鋯磨球，球磨后在45℃下烘干，得備用料；

（2）將基底根據需求預處理；隨后將備用料等離子噴涂至預處理后的基底上，即可獲得石墨烯氧化鋯基遠紅外發熱涂層，涂層的厚度為1-20mm。

本發明的有益效果：