[发明专利]一种石墨烯改性散热‑防腐氟碳功能涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能涂料技术领域，尤其是一种石墨烯改性散热-防腐氟碳功能涂料及其制备方法。

背景技术

周知，石墨烯因其结构所具有的独特性能，使其在各个领域都展现了巨大的潜力与应用前景，目前已成为国内外科研的热点。然而，有关石墨烯及其复合材料在涂料领域中的应用还相对较少，尤其是石墨烯与聚合物的相容性是目前制约石墨烯在涂料领域应用的关键问题之一。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的其中一个目的在于提供一种石墨烯改性散热-防腐氟碳功能涂料；本发明的另一个目的在于提供一种石墨烯改性散热-防腐氟碳功能涂料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用第一个技术方案为：

一种石墨烯改性散热-防腐氟碳功能涂料，按重量份计，包括以下组分：水性FEVE氟碳树脂乳液20-45份、聚甲基丙烯酸甲酯乳液5-25份、功能化石墨烯分散液5-20份、辐射型无机物5-10份、颜填料10-35份、助剂5-10份、去离子水10-35份。

其中，优选方案为：所述水性FEVE氟碳树脂乳液与聚甲基丙烯酸甲酯乳液的质量比为1:5-15。

其中，优选方案为：所述功能化石墨烯分散液的质量与水性FEVE氟碳树脂乳液和聚甲基丙烯酸甲酯乳液的总质量之间的比值为1:10-25。

其中，优选方案为：所述功能化石墨烯分散液包括以下按重量份计的组分：氧化石墨烯1-10份、一氯乙酸1-5份、十六烷基三甲基溴化铵1-5份、氢氧化钠0.5-2份、乳化剂0-5份、水1-50份、乙醇1-15份。

其中，优选方案为：所述辐射型无机物为粒径为均20-200nm的氧化锡锑和氧化铟锡中的至少一种。

其中，优选方案为：所述氧化锡锑中的氧化锡和氧化锑的质量比为9:1，所述氧化铟锡中的氧化铟和氧化锑的质量比为9:1。

其中，优选方案为：所述颜填料为蒙脱土、金红石型钛白粉和绢云母中的一种或几种组合。

其中，优选方案为：所述助剂包括以下按重量份计的组分：消泡剂0.05-5份、分散剂0.05-5份、润湿剂0.05-5份、增稠剂0.05-5份、成膜剂0.05-5份、防冻剂1.01-5份、PH调节剂0.05-5份；

其中，所述消泡剂为矿物油类消泡剂或聚醚类消泡剂，所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂，所述润湿剂为磺酸性阴离子表面活性剂，所述增稠剂为聚丙烯酸酯类增稠剂或聚乙烯醇类增稠剂，所述成膜剂为十二醇酯，所述防冻剂为丙二醇，所述PH调节剂为有机醇胺类化合物。

本发明采用的第二个技术方案为：

一种石墨烯改性散热-防腐氟碳功能涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、按重量份配比将去离子水、辐射型无机物、颜填料以及助剂中的消泡剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、成膜剂和防冻剂加入容器中，以1000-1500rpm的速度搅拌10-25min，再以2000-2500rpm的速度搅拌20-30min，制得浆料；

S2、在浆料处于搅拌状态下，向浆料中按重量份配比加入水性FEVE氟碳树脂乳液、聚甲基丙烯酸甲酯乳液和功能化石墨烯分散液，以1500-2000rpm的速度搅拌20min后，制得涂料半成品；

S3、将助剂中的PH调节剂按重量份配比加入涂料半成品中并将涂料半成品的PH值调至7-8后，继续以2000-2500rpm的速度搅拌20-30min后出料，即可制得石墨烯改性散热-防腐氟碳功能涂料成品。

其中，优选方案为：它还包括一制备功能化石墨烯分散液的步骤；制备功能化石墨烯分散液的步骤为：

(1)氧化石墨烯的酰氯化步骤：

首先，按重量分配比将氧化石墨烯加入适量水中，在振荡摇匀后作超声波分散40-60min，然后再加热至40-60℃；

其次，按重量份配比加入一氯乙酸、氢氧化钠和乙醇后，搅拌反应10-30min，从而将氧化石墨烯上的羧基通过酯化反应转化为酰氯基，以形成一次反应物；

(2)氧化石墨烯的酰胺化步骤：按重量份配比将十六烷基三甲基溴化铵加入一次反应物中，以将氧化石墨烯上生成的酰氯基转化为酰胺，从而生成具有稳定共价键的功能化石墨烯分散液；

(3)氧化石墨烯的乳化步骤：按重量分配比将乳化剂加入二次反应物中搅拌10-30min，从而提升功能化石墨烯分散液的亲水性能。