[发明专利]一种碳纳米管复合陶瓷网络改性水性不粘涂料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管复合陶瓷网络改性水性不粘涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）碳纳米管的预分散：将碳纳米管通过预分散工艺分散于水中，形成碳纳米管浆体；

2）碳纳米管的改性：分为方案2.1）或方案2.2）：

2.1）将步骤1）制备的碳纳米管浆体与硅烷偶联剂共混，室温下搅拌反应后，再加入正硅酸四乙酯，调节pH为1~4，升温搅拌反应后过滤，得到陶瓷网络原位改性的碳纳米管；碳纳米管、硅烷偶联剂和正硅酸四乙酯的质量比为20~4:1:1.1~2.0；所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、β-（3、4环氧环己基）-乙基三甲氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种；

2.2）将步骤1）制备的碳纳米管浆体加热并调节pH为8~10，逐滴滴加硫酸铝溶液并同时调节pH为5~6，然后搅拌陈化，将所得混合物洗涤至中性后烘干，得到无定型氧化铝包覆的碳纳米管；将无定型氧化铝包覆的碳纳米管重新分散于水中，再加入正硅酸四乙酯，调节pH为1~4，升温搅拌反应后过滤，得到陶瓷网络原位改性的碳纳米管；无定型氧化铝包覆的碳纳米管和正硅酸四乙酯的质量比为10~2:1；

3）碳纳米管复合陶瓷网络改性水性不粘涂料的制备：将含氟乳液和正硅酸四乙酯预混合，再加入步骤2）制备的陶瓷网络原位改性的碳纳米管，升温搅拌反应后，加入黏结树脂、耐高温颜填料、助剂和水，得到成品。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述预分散工艺为超声或研磨或加入分散剂或其组合。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述碳纳米管浆体的浓度为2~30wt%。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2.1）中：

室温搅拌速度为200~300rpm，室温搅拌反应时间为2~4h；和/或

升温至40~80℃，升温后搅拌反应2~5h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2.2）中：

将步骤1）制备的碳纳米管浆体加热至50~80℃；和/或

硫酸铝与碳纳米管的质量比为5~1.1:1；和/或

陈化时间为2~4h；和/或

升温至40~80℃，升温后搅拌反应2~5h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中：

所述含氟乳液为PTFE、FEP、ECTFE、PCTFE和PFA中的一种或多种；

所述黏结树脂为PES、PAI、PI和PPS中的一种或多种；

所述耐高温颜填料包括耐高温颜料与耐高温填料，所述耐高温颜料为无机耐高温颜料或有机耐高温颜料或其组合，所述耐高温填料为陶瓷粉或碳化硅或其组合；

所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂和增稠剂中的一种或多种；

所述水为蒸馏水、超纯水或去离子水。

7.如权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，升温至40~80℃，升温后搅拌反应2~5h。

8.如权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述含氟乳液、正硅酸四乙酯和陶瓷网络原位改性的碳纳米管的质量比为40~60:1:15~30。

9.权利要求1-8任一项所述制备方法所得的碳纳米管复合陶瓷网络改性水性不粘涂料在金属炊具表面的应用。