[發(fā)明專利]一種復(fù)合石墨烯地暖漿料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910098201.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN109749519B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉紅
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江格來菲科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D11/52
• 分類號(hào): C09D11/52;C09D11/102;C09D11/03;H05B3/14
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良;王日精

本發(fā)明屬于地暖漿料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合石墨烯地暖漿料及其制備方法；其中，復(fù)合石墨烯地暖漿料，按重量份計(jì)，包含：碳纖維/石墨烯/碳微球粉體0.1～30，基體粘結(jié)料0.1～70、分散劑0.1～5、流平劑0.1～5，防沉淀劑0.1～5，消泡劑0.1～1。本發(fā)明采用碳纖維/石墨烯/碳微球復(fù)合粉體制備的復(fù)合石墨烯地暖漿料具有附著力好、高導(dǎo)電性、耐水、耐醇等特性；還具有優(yōu)異的導(dǎo)電均勻性、使用抗衰減特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地暖漿料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合石墨烯地暖漿料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著冬季取暖政策的大力推廣，越來越多的研究者專注于碳材料導(dǎo)電油墨印刷制電熱產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用，這是基于碳材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電和傳熱性能。其中，印刷制備的地暖電熱膜被廣泛應(yīng)用于北方采暖；傳統(tǒng)地暖膜使用的油墨為普通碳晶電熱油墨，市面上的碳晶地暖是一種改性提純碳素顆粒發(fā)熱產(chǎn)品，以短碳纖維改性后進(jìn)行球磨處理，制成微晶顆粒后，再加入遠(yuǎn)紅外發(fā)射劑，以特殊工藝合成制作成加熱元件，其工作原理是在電的引發(fā)激勵(lì)下，通過碳分子團(tuán)產(chǎn)生“布朗運(yùn)動(dòng)”，由碳分子間的互相撞擊和摩擦從而產(chǎn)生熱能，生成大量的紅外線輻射，其電能與熱能轉(zhuǎn)換率達(dá)98％以上；但是，使用現(xiàn)有碳晶電熱油墨制成的電熱膜，存在功率衰減的不足之處，從而導(dǎo)致膜產(chǎn)品的使用壽命短，增加了后期維護(hù)的成本。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供一種復(fù)合石墨烯地暖漿料及其制備方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種復(fù)合石墨烯地暖漿料，按重量份計(jì)，包含：碳纖維/石墨烯/碳微球粉體0.1～30，基體粘結(jié)料0.1～70、分散劑0.1～5、流平劑0.1～5，防沉淀劑0.1～5，消泡劑0.1～1。

作為優(yōu)選方案，所述碳纖維/石墨烯/碳微球粉體為碳纖維與碳微球的表面氣相沉積生長石墨烯。

作為優(yōu)選方案，所述基體粘結(jié)料為分子量為50000-100000的聚氨酯和/或環(huán)氧樹脂，所述防沉淀劑為氣相二氧化硅；所述復(fù)合石墨烯地暖漿料的方阻為40～4000Ω/□，粘度為3000～30000cps，粒度為5～10μm。

本發(fā)明還提供一種復(fù)合石墨烯地暖漿料的制備方法，包括如下步驟：

(1)碳纖維/石墨烯/碳微球粉體的制備；

(2)將碳纖維/石墨烯/碳微球粉體、基體粘結(jié)料、分散劑、流平劑、防沉淀劑、消泡劑按預(yù)設(shè)比例混合，經(jīng)過研磨、攪拌后制得復(fù)合石墨烯地暖漿料。

作為優(yōu)選方案，所述步驟(1)包括如下步驟：

(11)將預(yù)氧化的碳纖維原絲切成目標(biāo)長度的短纖；以煤瀝青為原料，在反應(yīng)釜內(nèi)采用中溫?zé)峋酆戏ㄉ商嘉⑶蚧旌衔铮⒁杂袡C(jī)溶劑一分離萃取，得到碳微球粉末；

(12)將短纖、碳微球粉末機(jī)械分散于有機(jī)溶劑二中，接著添加九水硝酸鐵，機(jī)械混合后干燥成粉末，轉(zhuǎn)至氧化鋁坩堝進(jìn)行高溫碳化，并在高溫氣相沉積爐中氣相沉積石墨烯得到碳纖維/石墨烯/碳微球粉體，最后通過粉體收集器收集碳纖維/氣相碳管復(fù)合粉體。

作為優(yōu)選方案，所述預(yù)氧化的碳纖維原絲的規(guī)格為1～12K；所述短纖的長度為1～6mm；所述煤瀝青為中溫煤瀝青；所述有機(jī)溶劑一為甲苯和正己烷；所述中溫?zé)峋酆戏ǖ姆磻?yīng)條件為：溫度為300～400℃，攪拌速度100～700r/min、壓力1.0MPa、時(shí)間0.1～8h。

作為優(yōu)選方案，所述預(yù)氧化的碳纖維原絲的規(guī)格為1～3K；所述短纖的長度為1～3mm。