石墨烯涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯涂料，其配方按重量份数：胶粘剂20～50份，固含量0.3～8％的石墨烯分散液2～15份，表面活性剂0.01～0.5份，去离子水5～20份；制备方法是将上述各成分按所述配方比例搅拌混合在一起；经搅拌至乳液完全混合均匀后，用网布过滤一遍，放置4小时以上；待完全消泡后经过上机涂布均匀即可。本发明专利技术石墨烯涂料涂布成膜后具有极高的硬度、极低的阻抗和高性能的隔热性、抗划伤能力强，自洁能力好，隔热保温效果更强的特点。

Graphene coatings and their preparation methods

The invention discloses a graphene coating, the formula according to the weight: adhesive 20~50, solid content of 0.3 to 8% graphene dispersion 2~15, surfactant 0.01 to 0.5 copies, 5~20 copies of deionized water; the preparation method is that the components according to the formula ratio, stirring and mixing in by mixing together; emulsion to completely mixed evenly, with net cloth again, placed more than 4 hours to complete; defoaming after evenly coated machine. The graphene coating has high hardness, low impedance and high performance heat insulation, scratch resistance, self cleaning ability and heat insulation effect.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种涂料，特别指一种用于加工具有换气、防尘、保温隔热、防风、防雨、防高楼跌撞的透气玻璃材料或其他材料表面硬化、抗静电、隔热等功能性处理的石墨烯涂料及其制备方法。
技术介绍
众所周知，PM2.5及室外颗粒物是粒径在微米级的空气污染颗粒物。以筛分原理，当我们用纱窗的形式进行室外颗粒物阻挡时，窗纱网的网孔只有小于微米级时才能有效阻隔颗粒物，这不失为用物理方法进行颗粒物防护的一种行之有效的方法。但是我们知道，室外颗粒物防护只是目的之一，我们更多的时间都处于室内环境中，无论是春夏秋冬，开空调或暖气与否，人们通常在保持门窗紧闭的状态下生活，室内有害气体成为侵害人体健康的主要污染源，因此，进行室内外气体的交换、减少室内有害气体的污染才是我们最重要的目的。随着生活水平的不断提高，越来越多的人依赖于空调来调节室内温度。而在开空调时，我们一般会通过紧闭门窗来保持室内温度的恒定。然而，长时间在空调环境下工作学习的人，因空间相对密闭，空气不流通，使致病微生物和有害气体不断滋生，而且由于室内外温差较大，机体适应不良，会出现鼻塞、头昏、打喷嚏、耳鸣、乏力、记忆力减退、四肢肌肉关节酸痛等症状，常有一些皮肤过敏的症状，如皮肤发紧发干、易过敏、皮肤变差等等。另外，作为一种居家办公环境使用的功能性防护产品，其美观性、自洁能力、抗划伤性、持久性也是产品设计过程中需要考虑的重要因素。石墨烯具有很高的硬度，极强的导电性能和很好的隔热性能；如果将石墨烯分散液进行复配，使其达到较好的材料表面附着力，就能很好的解决透气玻璃或其他材料表面的抗划伤、防尘、隔热等功能性问题。因此，如何设计出一种满足人们在密闭空间内开窗换气的同时能够保持室内恒定温度需求、且能解决致病微生物滋生及降低甲醛、二氧化碳等有害气体浓度的问题的透气玻璃材料，又能使材料表面具有抗划伤、防尘、隔热等功能的涂料是本专利技术潜心研究的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯涂料及其制备方法，该涂料涂布成膜后具有极高的硬度、极低的阻抗和高性能的隔热性、抗划伤性；用其涂饰的透气玻璃自洁能力强，隔热保温效果好，抗划伤能力强等特点。为了达到上述目的，本专利技术提供一种石墨烯涂料，其中由以下成分按重量份数的配方是：胶粘剂20～50份，石墨烯分散液2～15份，表面活性剂0.01～0.5份，去离子水5～20份。优选地，所述石墨烯分散液固含量为0.3～8％。优选地，所述粘合剂主要包括水性聚氨脂乳液、水性丙稀酸乳液、水性纯丙乳液、水性环氧树脂乳液中的其中一种或几种。优选地，所述表面活性剂主要包括季胺盐类、OP-10、有机硅表面活性剂、含氟表面活性剂中的其中一种或几种。一种所述的石墨烯涂料制备方法，其包括如下步骤：(1)将上述各成分按所述配方比例搅拌混合在一起；(2)经搅拌至乳液完全混合均匀后，用网布过滤一遍，放置4小时以上；(3)待完全消泡后即可。优选地，所述步骤(1)的各成分在200～300转/分钟的搅拌状态下逐步混合在一起。优选地，所述步骤(2)在1000转/分钟的状态下搅拌10～20分种，直到待乳液完全混合均匀。优选地，所述过滤网布为200～300目的网布。采用上述方案后，本专利技术石墨烯涂料及其制备方法的有益效果是：1、采用独特的石墨烯涂料配方涂布成膜后具有极高的硬度、极低的阻抗和高性能的隔热性、抗划伤性；用其涂饰的透气玻璃材料结构自洁能力强，隔热保温效果好，抗划伤能力强等特点；用其与PET、PETG、ABS、BOPP、PP、PC、PVC、TPU等透明树脂材料结合制成的透气玻璃材料具有极高的机械强度和良好的抗冲击能力，完全可以替代金刚网，防止高层跌撞等户内冲撞行为，有效地保护了使用者的人身安全，大大地降低了用户的使用成本；良好的隔热保温性能，使得开空调、开暖气的同时开窗户，晚上睡觉开窗户，一年四季不关窗这一行为成为可能；2、本专利技术石墨烯涂料制备方法工艺简单、加工效率高；3、本专利技术石墨烯涂料适用面广，不仅适用于透气玻璃，而且可用于其他材料表面硬化、抗静电、隔热等功能性的处理，具有很好的使用效果。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例一：本专利技术石墨烯涂料按重量份数的配方是：水性聚氨脂乳液：20～50份；石墨烯分散液：3～15份；有机硅表面活性剂：0.01～0.4份；去离子水：5～20份。制备方法是：(1)将20～50份水性聚氨脂乳液、3～15份石墨烯分散液、0.01～0.4份有机硅表面活性剂、5～20份去离子水按配方次序在200～300转/分钟的搅拌状态下逐步混合在一起；(2)将步骤(1)所得乳液在1000转/分钟的状态下搅拌10～20分种，搅拌至乳液完全混合均匀后，用300目的网布过滤一遍，放置4小时以上；(3)待完全消泡后即可。其技术指标如下：固含量：8～20％；黏度：200～3000；玻璃化温度：-50～0℃；成膜后指标：涂膜厚度：0.5～2um；耐水性：25℃，>720小时；层间附着力：>6(N/cm)；表面电阻：<109欧姆耐黄变性：8～10年。实施例二：本专利技术石墨烯涂料按重量份数的配方是：水性丙烯酸乳液：25～45份；石墨烯分散液：5～10份；有机硅表面活性剂：0.2～0.4份；去离子水：5～15份。制备方法是：(1)将25～45份水性丙烯酸乳液、5～10份石墨烯分散液、0.2～0.4份有机硅表面活性剂、5～15份去离子水按成分次序在200～300转/分钟的搅拌状态下逐步混合在一起；(2)将步骤(1)所得乳液在1000转/分钟的状态下搅拌10～20分种，搅拌至乳液完全混合均匀后，用300目的网布过滤一遍，放置4小时以上；(3)待完全消泡后即可。其技术指标如下：固含量：10～28％；黏度：500～2000；玻璃化温度：-40～0℃；成膜后指标：涂膜厚度：0.5～2um；耐水性：25℃，>600小时；层间附着力：>6(N/cm)；表面电阻：<109欧姆耐黄变性：5～8年。实施例三：本专利技术石墨烯涂料按重量的配方是：纯丙乳液：30～40份；石墨烯分散液：3～8份；氟表面活性剂：0.01～0.03份；去离子水：5～15份。制备方法是：(1)将30～40份纯丙乳液、3～8份石墨烯分散液、0.01～0.03份氟表面活性剂、5～15份去离子水按成分次序在200～300转/分钟的搅拌状态下逐步混合在一起；(2)将步骤(1)所得乳液在1000转/分钟的状态下搅拌10～20分种，搅拌至乳液完全混合均匀后，用300目的网布过滤一遍，放置4小时以上；(3)待完全消泡后即可。其技术指标如下：固含量：10～25％；黏度：500～2000；玻璃化温度：-40～0℃；成膜后指标：涂膜厚度：0.5～2um；耐水性：25℃，>720小时；层间附着力：>6(N/cm)；表面电阻：<109欧姆；耐黄变性：6～8年。以上所述实施例仅是为充分说明本专利技术而所举的较佳的实施例，本专利技术的保护范围不限于此。本
的技术人员在本专利技术基础上所作的等同替代或变换，均在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯涂料，其特征在于，由以下成分按重量份数的配方是：胶粘剂20～50份，石墨烯分散液2～15份，表面活性剂0.01～0.5份，去离子水5～20份。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯涂料，其特征在于，由以下成分按重量份数的配方是：胶粘剂20～50份，石墨烯分散液2～15份，表面活性剂0.01～0.5份，去离子水5～20份。2.根据权利要求1所述的石墨烯涂料，其特征在于，所述石墨烯分散液固含量为0.3～8％。3.根据权利要求1所述的石墨烯涂料，其特征在于，所述粘合剂主要包括水性聚氨脂乳液、水性丙稀酸乳液、水性纯丙乳液、水性环氧树脂乳液中的其中一种或几种。4.根据权利要求1所述的石墨烯涂料，其特征在于，所述表面活性剂主要包括季胺盐类、OP-10、有机硅表面活性剂、含氟表面活性剂中的其中一种或几种。5.一种如权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武，吕晓莉，
申请(专利权)人：上海谷奇核孔膜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31