[发明专利]一种纺织品用石墨烯/碳纳米管水性保温涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种纺织品用石墨烯/碳纳米管水性保温涂料及其制备方法和应用，主要包括水性石墨烯分散浆料和水性碳纳米管分散浆料。本发明与目前市售石墨烯水墨相比，具有更佳的分散稳定性、储存时间长、涂层耐洗性优异、易连续加工的特点，低使用量即可获得高的热阻保温效果，且具有一定的抗静电和抗菌性，具有优异的综合性能。

技术领域

本发明属于保温材料领域，特别涉及一种纺织品用石墨烯/碳纳米管水性保温涂料及其制备方法和应用。

背景技术

陶瓷作为传统保温材料被广泛运用在建筑材料、保温杯等领域，近年来陶瓷印花浆在纺织品领域作为保温涂层也逐渐在应用，陶瓷印花浆是用陶瓷粉制成的涂料，其作为保温材料在一定程度上具有良好保温性，但也有一定缺陷，一是陶瓷印花保温效果即热阻值因为材料因素而具有局限性，不能满足较高保温效果要求，二是陶瓷印花涂层的花型间不具有热传导性，会导致能量分布不匀，且功能单一。

专利CN108530787A《一种交联石墨烯保温板材制备方法》，该专利利用石墨烯作为填料制作保温板材，但该专利的制备方法不适用于纺织品，且该专利中单独使用石墨烯的保温性不能达到较高要求的保温效果。目前市面也有一些是利用石墨烯的导电发热原理来起到保温效果，如专利CN111278176A《一种石墨烯发热膜及石墨烯发热装置》，用石墨烯材料制作导电发热涂层，通过接入外界电源，电能转化为热能起到发热保温效果，但该专利方法应用在纺织品上时有两点缺陷，一是必须随身或随时随地带有电源，且电源要保持有充足电能，二是在不拆卸时，存在不可洗涤的问题。因此，针对纺织品保温需要开发一种新的涂料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纺织品用石墨烯/碳纳米管水性保温涂料及其制备方法和应用，与目前市售石墨烯水墨相比，具有更佳的分散稳定性、储存时间长、涂层耐洗性优异、易连续加工的特点，低使用量即可获得高的热阻保温效果，且具有一定的抗静电和抗菌性，具有优异的综合性能。

本发明提供了一种纺织品用石墨烯/碳纳米管水性保温涂料，按重量份数，包括如下组分：水性石墨烯分散浆料50-200份、水性碳纳米管分散浆料100-300份、水性丙烯酸树脂100-500份、水性封端异氰酸酯树脂50-200份、分散剂5-50份、蜡5-50份、流平剂1-10份、成膜剂10-100份、消泡剂1-10份、防腐剂1-10份、pH调节剂0.5-5份、增稠剂10-100份，其余为去离子水；其中，所述石墨烯和碳纳米管的重量比为1:3～2:3。

所述石墨烯和碳纳米管按上述重量比形成三维结构，如图1所示，石墨烯为上下层的二维结构，中间由一维的碳纳米管支撑，从而形成立体的三维结构。

所述水性丙烯酸树脂和水性封端异氰酸酯树脂的重量比为3:1～3:2。

所述分散剂为含有两种亲和基团的高分子共聚物。

所述蜡为改性聚四氟乙烯蜡。

所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物。

所述成膜剂为2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯。

所述消泡剂为聚硅氧烷和憎水颗粒在聚乙二醇中的混合物。

所述防腐剂为异噻唑啉酮类聚合物。

所述增稠剂为缔合型聚氨酯类型。

所述pH调节剂为氨水、三乙胺、三乙醇胺中的一种或几种，调节水性保温涂料pH至7-11。

本发明还提供了一种纺织品用石墨烯/碳纳米管水性保温涂料的制备方法，包括：