[发明专利]一种导热防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了涂料领域，特别是涉及了一种导热防腐涂料及其制备方法。

背景技术

目前防腐涂料在石油化工领域中的使用虽然较多，但主要集中在油罐和管道的外 壁上，在换热器、蒸汽管道中使用较少，其主要原因是传统涂料耐高温性能不好，导热系数 不高，导致在防腐环境中传热不好，高温下抗腐蚀力差，致使很多生产设备工艺上无法正常 使用。传统涂料添加石墨烯后，其散热效果及耐高温性能得到改善，但还是存在石墨烯难以 充分分散在涂料中，影响其性能的发挥，不仅制约了传统工业化工设备的使用，而且大功率 电器、汽车等领域使用时也出现很多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种导热防腐涂料，具有良好导热性能和防 腐性能的涂料。本发明还提供了一种制备该导热防腐涂料的方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种导热防腐涂料，由以下重量份的原料组成：基体树脂65~75份、颜料5~10份、稀释剂 25~35份、消泡剂0.1~0.5份、固化剂15~28份、石墨烯/填料混合材料5~15份；其中，所述石墨 烯/填料混合材料由石墨烯/碳酸钙复合填料和石墨烯/高岭土复合填料按重量比2：1混合 制得。

在本发明中，所述石墨烯/碳酸钙复合填料中石墨烯与碳酸钙的重量比为1:(100~ 300)。所述石墨烯高岭土复合填料中石墨烯与高岭土的重量比为1:(50~100)。所述碳酸钙 为量子点碳酸钙。所述高岭土粒径为10~50nm。

在发明中，石墨烯由以下方法制得：

（1）取3g鳞片石墨置于烘干洗净的烧杯中，在冰浴条件下，加入98%浓硫酸120ml，充分 搅拌，然后加入1.8g硝酸钠固体，搅拌30min，充分溶解；缓慢分批加入8g高锰酸钾固体，每 次0.8g，每次间隔时间为10min，控制反应体系温度不超过20℃，反应6h；撤去冰浴，水浴加 热使温度升至35℃，继续反应24h；再加入12g高锰酸钾，每次0.9g，每次间隔时间为10min， 反应4h；

（2）随后加入98%浓硫酸120ml反应24h，得到红褐色粘稠液体；将粘稠液体冷却到室温， 加入含有10ml30%双氧水的400ml冰中猝灭反应，得到亮黄色的氧化石墨悬浮液；

（3）将氧化石墨悬浮液静置过夜，过滤，得到黄褐色滤饼，依次用稀盐酸和去离子水洗 涤；将滤饼置于真空干燥箱中60℃真空干燥24h，得到褐黄色氧化石墨固体；

（4）将干燥得到的褐黄色氧化石墨固体分散到溶剂中，超声处理1h，得到均匀分散的氧 化石墨片；通过调节pH值6，得到氧化石墨烯胶体溶液；

（5）在氧化石墨烯胶体溶液加入水合肼0.1ml，氨水调节pH到9左右，在油浴95℃下反 应24h，得到石墨烯胶体溶液，过滤；用去离子水反复洗涤数次，直到滤液呈中性为止；所得 的滤饼置于真空干燥箱中90℃真空干燥18h，得到石墨烯粉末。

一种制备上述导热防腐涂料的方法，包括以下步骤：将石墨烯/碳酸钙复合填料和 石墨烯/高岭土复合填料按比例混合成石墨烯/填料混合材料；将该石墨烯/填料混合材料 添加到稀释剂中，在500~1000Hz的超声波和800~1500r/min的速度下搅拌15~60min，得浆 料；再将该浆料与与基体树脂、消泡剂、颜料混合，搅拌均匀后，用砂磨机研磨，直至以刮板 细度计检验浆体细度小于35微米，得到涂料A；添加固化剂至涂料A中，再用高速剪切机在 1000~1500r/min的速度下搅拌20~40min，得到导热防腐涂料。

本发明具有如下有益效果：石墨烯具有优异的导热性能（5300W/m·K）、力学性能 （1.06×103GPa）和较大的比表面积，可集合了多种材料的优异性能，可以提高涂料的导热 性能，同时也可以进一步提高涂层的致密性，改善涂料的防腐性能。将石墨烯预先与填料进 行混合形成混合材料，再应用制成涂料，使得石墨烯在涂料中能够充分分散，发挥其特性， 实现涂料具有良好导热性和防腐性的特点；本发明材料性能可控，工艺参数容易实现，工艺 流程简单，成本低，适于工业化大规模生产。

具体实施方式

在发明中，石墨烯由以下方法制得：