一种导电导热石墨烯浆料以及涂料制造技术

本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种导电导热石墨烯浆料以及涂料；本发明专利技术包括导电导热石墨烯浆料(由少层石墨烯3～20wt％、基础溶剂0～80wt％和基础树脂0～80wt％组成)0.1～90wt％、填料0～60wt％、分散剂0～10wt％、树脂10～60wt％、固化剂10～60wt％、溶剂30～70wt％；其中所述石墨烯浆料在涂料中不仅添加量极少，就能抗静电、导电、导热，并使得涂膜后的物件表面更光滑细腻、更加坚固耐用；在比现有导电材料更低的添加量时，还能可达到更低的电阻率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于材料
，具体涉及一种导电导热石墨烯浆料以及涂料；本专利技术包括导电导热石墨烯浆料(由少层石墨烯3～20wt％、基础溶剂0～80wt％和基础树脂0～80wt％组成)0.1～90wt％、填料0～60wt％、分散剂0～10wt％、树脂10～60wt％、固化剂10～60wt％、溶剂30～70wt％；其中所述石墨烯浆料在涂料中不仅添加量极少，就能抗静电、导电、导热，并使得涂膜后的物件表面更光滑细腻、更加坚固耐用；在比现有导电材料更低的添加量时，还能可达到更低的电阻率。【专利说明】一种导电导热石墨烯浆料以及涂料
本专利技术属于材料
，具体涉及一种导电导热石墨烯浆料以及涂料。
技术介绍
导电导热涂料是近年来随着涂料工业和现代工业的高速发展而出现的一种功能材料，是指涂于非导电或导热底材上，使之具有一定的传导电流和消散静电荷的涂料，其成膜基材一般是绝缘的。为了使涂料具有导电、导热性能，常用的方法是加入导电、导热微粒。导电、导热涂料在电子工业，汽车工业，天然气及油品储存与运输，航空航天等方面都具有重要的实用价值。 导电碳黑、石墨、导电云母、金属(金、银、铜、镍)、碳纤维为目前导电涂料主流使用的传统导电、导热材料，碳类材料具有化学稳定性良好与颗粒小等特性，能够有效的填满极片中的空隙并形成导电网络，但是，因为碳黑为非晶态的球形碳结构且纵横比低，造成其虽然形成导电网络但网络界面为点对点接触，因此电阻值还是相较于石墨为高；石墨为另一种主流使用的导电材料，与碳黑一样具有优良的化学稳定性，但其颗粒尺寸远大于碳黑且纵横比也不高，因此在相同的添加量下，较难形成如碳黑般的完整导电网络；在电子、LED、太阳能等工业，主流使用的导电材料是金属(金、银、铜、镍)材料，其导电、导热性能优于碳材料，但化学稳定性差(铜、镍)，且价格昂贵(金、银)；碳纳米管与纳米碳纤维为较新型的导电材料，拥有比石墨更低的电阻值，比石墨更高的纵横比，理论上应有最佳的导电性能，然而其难分散、纯度低、金属污染、价格高等缺点，大大提高在实际使用上的困难度，成为此类导电材料未能大量普及的原因。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种导电导热石墨烯浆料。 本专利技术的目的之二是提供包含所述导电导热石墨烯浆料的涂料。 本专利技术是通过以下技术方案来实现的: 一种导电导热石墨烯浆料，该浆料由少层石墨烯3~20wt%、基础溶剂O~80wt%和基础树脂O~80wt%组成；所述少层石墨烯厚度为20nm以下,所述少层石墨烯径厚比至少为100~100000:1。少层石墨烯厚度为20nm以下，优选的厚度为1nm以下，更优选的厚度为5nm以下，最优选的厚度为Inm以下；径厚比至少为100:1，优选的径厚比至少为1000:1，更优选的径厚比至少为10000:1，最优选的径厚比至少为100000:1。 较佳地，所述基础树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、丙烯酸树脂、醇酸树月旨、硅树脂、氯化树脂、呋喃树脂、涤纶树脂中的一种或几种组合物。 较佳地，所述基础溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、环氧活性稀释剂、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲苯、苯、芳烃溶剂油、乙酸乙酯、乙酸了酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、醋酸异戊酯、香蕉水、天那水、香蕉油中的一种或几种混合物。 一种导电导热涂料，包括导电导热石墨烯衆料0.1~90wt%、填料O~60wt%、分散剂O~1wt%、树脂10~60wt%、固化剂10~60wt%、溶剂30~70wt%。 所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石、蛭石、钛白粉、硫酸钡、硅藻土、高岭土、膨润土、云母中的一种或几种组合物。 所述树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、聚脲树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、硅树脂、氯化树脂、呋喃树脂、涤纶树脂中的一种或几种组合物。 其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树月旨、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂等中的一种或几种混合物。 所述固化剂为脂肪族伯仲胺、脂肪族叔胺、芳香族伯胺、芳香族叔胺、脂环胺、改性胺、混合胺、低分子聚酰胺、酸酐、改性酸酐、咪唑、改性咪唑、无机盐、络合物、TDI三聚体、TDI/TMP加成物、TDI/醇酸加成物、异氰酸酯、吡啶、氨基树脂、四异丙氧基钛、HD1、TDI中的一种或几种混合物。 所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丙酮、丁酮、环氧活性稀释剂、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲苯、苯、乙酸乙酯、乙酸了酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、醋酸异戊酯、香蕉水、天那水、香蕉油中的一种或几种混合物。 为了便于加工，所述导电导热涂料还包括加工助剂，加工助剂为流平剂、偶联剂、消泡剂中的一种或几种的混合物。 其中，所述流平剂包括丙烯酸流平剂、改性丙烯酸流平剂、有机硅流平剂、氟碳化合物类流平剂的一种或几种混合。 所述有机硅流平剂包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷的一种或几种混合。 所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂、磷酸酯偶联剂的一种或几种混合。 所述消泡剂包括天然油脂、高碳醇、聚醚类消泡剂、硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂等一种或几种混合。 本专利技术中的导电导热石墨稀衆料，由少层石墨稀、基础溶剂和基础树脂组成；所述少层石墨烯厚度为20nm以下，所述少层石墨烯径厚比至少为100~100000:1。将其与填料、分散剂、树脂、固化剂和溶剂混合制备得到的涂料，可应用需要导电、导热、或抗静电并结合抗腐蚀、抗氧化、耐磨损等性能的多功能涂料；也可应用于印刷电子电路、电子器件、射频器件、天线、触摸屏、太阳能电极等；还可应用于LED、芯片及工业设备等的散热。 石墨烯为二维片状碳纳米材料，是石墨与碳纳米管的基本构造，其超优异的物理性能，已让石墨烯成为本世纪的超级热门材料。单层石墨烯具有高达2630m2/g的理论表面积和10_6ohm.cm的理论电阻率，以及径厚比(纵横比)极高的优点。如图1所示，石墨烯独特的面接触方式与导电碳黑的点接触，碳纳米管的线接触方式比较起来，更能有效降低接触电阻，使得以石墨烯为导电剂所形成的导电网络具有超低的电阻率。 将上述的少层石墨烯加入环氧树脂，聚氨酯树脂等通用的涂料基材中，并配以适当的助剂，经过加工，得到少层石墨烯导电、导热涂料。该涂料具有与金属类似的导电能、且优于银的导热性能。 本专利技术与传统的导电涂料添加剂相比，石墨浆料的添加量极少，施涂后基本没有脱落物。比如用于石油储罐和管路的抗静电涂覆，这样可以减少导电物脱落而对油品的污染。对于地坪漆等，表面更光滑细腻。由于该导电剂添加量少，相对树脂含量高，整体附着力增加。石墨烯材料本身也有增强作用，时整体涂料体系更加坚固耐用。本专利技术还具有高径厚比与导电性能，本专利技术所制备之少层石墨烯拥有超高径厚比，为主流导电添加剂如导电碳黑或石墨的数十至数千倍，所以更容易形成导电网路，在比导电碳黑更低的添加量时，便可达到更低的电阻率。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1中石墨烯含量与涂膜表面电阻率之间的曲线图， 图2为实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电导热石墨烯浆料，其特征在于，该浆料由少层石墨烯3～20wt％、基础溶剂0～80wt％和基础树脂0～80wt％组成；所述少层石墨烯厚度为20nm以下，所述少层石墨烯径厚比至少为100～100000：1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，李琦，蔡庆荣，
申请(专利权)人：鸿纳东莞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44