[发明专利]一种石墨烯高分子智热浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯浆料技术领域，提供一种石墨烯高分子智热浆料及其制备方法，解决现有技术石墨烯浆料制备的电热产品容易出现局部过热等现象从而无法保证使用安全问题。石墨烯高分子智热浆料由以下质量分数的原料组成：石墨烯5～20份、高分子PTC材料15～25份、碳纳米管5～10份、尼龙酸甲酯4～6份、脲醛树脂4～18份、分散剂0.8～1.2份、溶剂25～50份、乙醇20～40份、偶联剂0.3～0.6份；其中高分子PTC材料由以下重量份的原料组成：聚己内酯60～70份、聚对苯二甲酸乙二酯5～10份、改性乙炔炭黑8～12份、二苄叉山梨醇0.9～1.5份。

技术领域

本发明涉及石墨烯浆料技术领域，尤其涉及一种石墨烯高分子智热浆料及其制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其具有优异的导热、导电性能，在诸如电热膜、电热板，电热布等电热产品有着广泛的应用，电热转化效率高，几乎没有机械能、光能及化学能等形式的能量损失。中国专利申请号201810896898.3公开了一种石墨烯电热膜及其制备方法和应用。所述石墨烯电热膜包括以下重量份数的原料：氧化石墨烯68-90份、水性氟碳树脂30-40份、二壬基萘磺酸钙11-15份、乳酸锌10-15份、2,5-呋喃二甲酸6-18份。该发明制备的石墨烯电热具有优异的耐反复弯折性能、导电性能和导热性能；且还具有裂伸长率、强度高、附着力强、漏电流小、电阻变化率低的优点。但该石墨烯电热膜使用过程中，局部若被阻热物所遮盖，该处的热量集聚无法得到及时散发，温度会大幅度升高，容易发生火灾危险。现在市面上电热膜、电热板，电热布等电热产品都是靠温控器控温，只能单点检测温度，因电热产品被阻热物遮盖或温控器、感温探头故障等原因造成的产品过热时，不能保证使用的安全性。

因此需要开发一种石墨烯高分子智热浆料，用于制备电热膜、电热板，电热布等电热产品，满足使用安全的需求。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种石墨烯高分子智热浆料及其制备方法，解决现有技术石墨烯浆料制备的电热产品容易出现局部过热等现象从而无法保证使用安全问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种石墨烯高分子智热浆料，由以下质量分数的原料组成：石墨烯5～20份、高分子PTC材料15～25份、碳纳米管5～10份、尼龙酸甲酯4～6份、脲醛树脂4～18份、分散剂0.8～1.2份、溶剂25～50份、乙醇20～40份、偶联剂0.3～0.6份；其中高分子PTC材料由以下重量份的原料组成：聚己内酯60～70份、聚对苯二甲酸乙二酯5～10份、改性乙炔炭黑8～12份、二苄叉山梨醇0.9～1.5份；所述改性乙炔炭黑是在乙炔炭黑表面接枝丙烯酰胺制成的；

所述高分子PTC材料的制备方法为：将聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二酯、改性乙炔炭黑、二苄叉山梨醇投入高速搅拌机中，混合搅拌20～30min，然后在110～140℃下混炼5～8min，最后用挤出机挤出造粒。

进一步的改进是：所述石墨烯高分子智热浆料由以下质量分数的原料组成：石墨烯20份、高分子PTC材料20份、碳纳米管8份、尼龙酸甲酯4份、脲醛树脂12份、分散剂1.2份、溶剂50份、乙醇30份、偶联剂0.45份。

进一步的改进是：所述溶剂为水、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。

进一步的改进是：所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯中的任意一种。

进一步的改进是：所述偶联剂为KH-570、KH-550、NTC401、CT136、BYK-C8000、BYK-8002偶联剂中的任意一种。

石墨烯高分子智热浆料的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将碳纳米管、偶联剂加入乙醇溶液中，搅拌20～40min，然后过滤、干燥，得到表面改性碳纳米管；