[发明专利]一种基于官能化石墨烯掺杂的防腐散热涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于官能化石墨烯掺杂的防腐散热涂料，按重量百分比计，包括以下原料：胺基官能化石墨烯0.3‑3%、聚硅氧烷溶胶5‑10%、功能树脂30‑50%、成膜助剂3‑15%、无机填料5‑35%、水性稀释剂5‑20%。通过对石墨烯的官能化修饰，将聚硅氧烷溶胶与改性环氧树脂应用于制备功能型涂料，具有水性环保、耐腐蚀、高效散热等特点。

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及一种基于官能化石墨烯掺杂的防腐散热涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着工业技术的进步，电子设备的使用日益增多，尤其针对复杂户外作业环境的设备如：变压器、空调外机等的使用要求越来越高，特别是这些电子设备在运行中将会产生大量的热量需要疏散，研究表明，电器表面温度每降低10℃，使用寿命将增加一倍；同时，由于外部环境的复杂多变，对设备本身的耐腐蚀性的要求也越来越高。

传统的防腐涂料不具有散热效果，现有的散热涂料的导热性也较差，聚硅氧烷具有优异的耐热性，同时，还兼具有机和无机材料的一些优良性能，如有机高分子的成膜性、透明性、柔软性、疏水性等，以及无机材料的耐候性、不燃性、耐擦伤性、高硬度、电绝缘性、生理惰性等。因此，聚硅氧烷溶胶可作为导热、散热涂层的成膜物质之一。石墨烯(Graphene)是一种由sp²碳原子组成的二维原子晶体，结构呈蜂窝状，具有优良的导热、导电性能及化学稳定性、超大比表面积及气体阻隔性能特点，使其应用于防腐、散热涂料成为了可能。但现有技术中，还没有成熟的利用聚硅氧烷溶胶制成的防腐散热涂料。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种基于官能化石墨烯掺杂的防腐散热涂料及其制备方法，通过对石墨烯的官能化修饰，将聚硅氧烷溶胶与改性环氧树脂应用于制备功能型涂料，具有水性环保、耐腐蚀、高效散热等特点。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于官能化石墨烯掺杂的防腐散热涂料，其特殊之处在于：按重量百分比计，包括以下原料：胺基官能化石墨烯0.3-3%、聚硅氧烷溶胶5-10%、功能树脂30-50%、成膜助剂3-15%、无机填料5-35%、水性稀释剂5-20%。

作为优选方案，所述胺基官能化石墨烯选用氧化石墨烯与脂肪族二胺、芳香族二胺、改性胺类、单胺、多胺中的一种或几种制得。

作为优选方案，所述功能树脂为改性环氧树脂。

作为优选方案，所述成膜助剂包括消泡剂、分散剂、流平剂、偶联剂、防闪锈剂中的一种或几种；所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂，所述流平剂为有机硅氧烷流平剂。

作为优选方案，所述无机填料包括碳化硅、三聚磷酸铝、氮化硼、氧化锌、硫酸钡、云母、硅藻土中的一种或几种。

作为优选方案，所述水性稀释剂为水、乙醇、乙二醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、十二醇酯、丙二醇丁醚、KH560、环氧活性稀释剂中的一种或几种。

本发明的一种基于官能化石墨烯掺杂的防腐散热涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将功能树脂与成膜助剂混合后在400-1000转/min下分散10-20min得组分A；

（2）将无机填料混合得组分B；

（3）将官能化石墨烯与聚硅氧烷溶胶按照质量比（0.3-3）：（5-10）与水性稀释剂经过超声分散制得组分C；

（4）将组分B加入到组分A中，按照600-1500转/min分散10-20min，将组分C加入到组分A与组分B的混合物中，分散均匀，过滤出料即得到防腐散热涂料。