一种石墨烯导热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯导热涂料及其制备方法，该方法包括：将双组分聚氨酯树脂、硅烷偶联剂和第一稀释剂加入到搅拌容器中，搅拌得到树脂混合物；将树脂混合物脱出气泡；将石墨烯、聚氨酯树脂加入到第二稀释剂中，超声，均匀分散，得到石墨烯分散液；以及将树脂混合物与石墨烯分散液混合，进行研磨分散，得到石墨烯导热涂料。本发明专利技术通过利用石墨烯与异氰酸酯基团反应，增加了石墨烯和涂料的结合力，并且采用真空搅拌的方法脱出气泡，保证了该石墨烯导热涂料对基底的附着力以及自身的耐蚀性等，并且大大提高了石墨烯的分散均匀性以及石墨烯导热涂料的稳定性。

A graphene thermal conductive coating and its preparation method

The present invention provides a graphene thermal conductive coating and a preparation method. The method includes: adding a double component polyurethane resin, a silane coupling agent and a first diluent into a mixing container, stirring the resin mixture, removing the resin mixture out of the bubble, and adding the graphene and polyamine resin into the second diluent. The dispersions of graphene are obtained by ultrasonic and uniform dispersion, and the mixture of the resin mixture and graphene dispersions is mixed to be lapping and dispersing, and the graphene thermal conductive coatings are obtained. By using the reaction of graphene with isocyanate group, the binding force of graphene and coating is increased, and the bubble is removed by vacuum stirring. The adhesion of the graphene thermal conductive coating on the substrate and its corrosion resistance are ensured, and the dispersion uniformity and graphene are greatly improved. The stability of the thermal conductive coatings.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯导热涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，更具体地，涉及一种石墨烯导热涂料及其制备方法。
技术介绍
涂料是用于涂覆在物体表面，形成具有一定强度、连续的固态薄膜的一种材料。随着科技的发展和生活水平的提高，对涂料性能的要求也越来越高。石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。目前通过将石墨烯应用于传统涂料已经较好地改进了传统涂料的一些不足，例如在涂料中加入石墨烯提高了涂层的耐摩擦性、导热性等。然而在这种导热涂料的制备中，虽然将石墨烯加入涂料，但是由于未将石墨烯和涂料充分混合，因此石墨烯和涂料的结合力差，不能充分发挥石墨烯在涂料中的作用，使得这种石墨烯改性的导热涂料效果不稳定等。因此，本领域仍然存在改进导热涂料的导热性和与基底的附着力的需求。
技术实现思路
本专利技术通过使用硅烷偶联剂促进石墨烯与异氰酸酯基团反应，增加了石墨烯和涂料的结合力，并且采用真空搅拌的方法脱出气泡，进一步促进了石墨烯与涂料的结合，保证了该石墨烯导热涂料对基底的附着力以及自身的耐蚀性等，并且大大提高了石墨烯的分散均匀性以及石墨烯导热涂料的稳定性。本专利技术提供了一种制备石墨烯导热涂料的方法，包括：将双组分聚氨酯树脂、硅烷偶联剂和第一稀释剂加入到搅拌容器中，搅拌得到树脂混合物；将所述树脂混合物脱出气泡；将石墨烯、聚氨酯树脂加入到第二稀释剂中，超声，均匀分散，得到石墨烯分散液；以及将所述树脂混合物与所述石墨烯分散液混合，进行研磨分散，得到所述石墨烯导热涂料。在上述方法中，其中，所述双组分聚氨酯树脂包括聚氨酯主体和固化剂。在上述方法中，其中，所述聚氨酯主体与所述固化剂的重量份数比为100:50～200。在上述方法中，其中，所述固化剂包括异氰酸酯树脂、改性聚氨酯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或几种。在上述方法中，其中，所述聚氨酯主体、所述硅烷偶联剂和所述第一稀释剂的重量份数比为100:2～10:20～100。在上述方法中，其中，所述第一稀释剂和所述第二稀释剂相同，并且所述第一稀释剂和所述第二稀释剂均包括异丙醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。在上述方法中，其中，所述第一稀释剂和所述第二稀释剂不同，并且所述第一稀释剂和所述第二稀释剂均包括异丙醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。在上述方法中，其中，所述搅拌的时间为30～120分钟，搅拌速度为100～3000转/分钟。在上述方法中，其中，采用真空搅拌将所述树脂混合物脱出气泡，并且所述真空搅拌的时间为30～120分钟，搅拌速度为100～3000转/分钟。在上述方法中，其中，石墨烯、所述聚氨酯树脂和所述第二稀释剂的重量份数比为100:10～100:20～200。在上述方法中，其中，所述树脂混合物和所述石墨烯分散液的重量份数比为100:10～100。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过三辊研磨机进行研磨分散，并且研磨时间为0.5～4小时。本专利技术还提供了一种根据以上方法制备的石墨烯导热涂料。通过本专利技术提供的制备石墨烯导热涂料的方法，得到稳定性增强的石墨烯导热涂料。该石墨烯导热涂料通过石墨烯与聚氨酯主体充分混合，使得石墨烯与异氰酸酯基团反应，增加了石墨烯和涂料的结合力，并且采用真空搅拌法脱出气泡，促进了树脂混合物与石墨烯分散液之间的反应和结合，提高涂层对基底的附着力与耐蚀性的稳定效果。同时通过充分搅拌、三辊研磨机研磨等使得石墨烯均匀稳定地分散在涂料中，充分发挥了石墨烯在涂料中的作用，大大提高了石墨烯导热涂料效果的稳定性。本专利技术利用石墨烯自身的特性，通过均匀地掺杂到涂料中，在提高涂料导热率、与基底的附着力与耐蚀性的同时保证了石墨烯导热材料性能的稳定性。附图说明图1是将石墨烯导热涂料附着在基底上的示意图，其中，1为基底，2为石墨烯导热涂料层，3为石墨烯导热涂料层中的石墨烯。具体实施方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。除非特别限定，以下份数均以重量份数计。将100份的聚氨酯主体、50～200份的固化剂、2～10份的硅烷偶联剂和20～100份的稀释剂加入到搅拌容器中，以100～3000转/分钟的搅拌速度高速搅拌30～120分钟，得到树脂混合物。其中，固化剂包括异氰酸酯树脂、改性聚氨酯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或几种。稀释剂包括异丙醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。将树脂混合物采用真空搅拌法脱出气泡，以100～3000转/分钟的搅拌速度搅拌30～120分钟。将100份的石墨烯粉末、10～100份的聚氨酯树脂(作为固化剂使用)加入到20～200份的稀释剂中，超声使之均匀分散，得到石墨烯分散液。其中，稀释剂包括异丙醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。将100份的树脂混合物和10～100份的石墨烯分散液混合，通过三辊研磨机研磨0.5～4小时，得到如图1所示石墨烯导热涂料层中的石墨烯导热涂料。上述份数均以重量计。实施例一将100份的聚氨酯主体、50份的异氰酸酯树脂、2份的硅烷偶联剂和30份的水加入到搅拌容器中，以200转/分钟的搅拌速度高速搅拌30分钟，得到树脂混合物。将树脂混合物采用真空搅拌法脱出气泡，以2000转/分钟的搅拌速度搅拌30分钟。将100份的石墨烯粉末、50份的聚氨酯树脂加入到100份的水中，超声使之均匀分散，得到石墨烯分散液。将100份的树脂混合物和10份的石墨烯分散液混合，通过三辊研磨机研磨2小时，得到石墨烯导热涂料。实施例二将100份的聚氨酯主体、90份的羧甲基纤维素钠、10份的硅烷偶联剂和20份的乙醇加入到搅拌容器中，以100转/分钟的搅拌速度高速搅拌120分钟，得到树脂混合物。将树脂混合物采用真空搅拌法脱出气泡，以800转/分钟的搅拌速度搅拌60分钟。将100份的石墨烯粉末、10份的聚氨酯树脂加入到200份的乙醇中，超声使之均匀分散，得到石墨烯分散液。将100份的树脂混合物和50份的石墨烯分散液混合，通过三辊研磨机研磨0.5小时，得到石墨烯导热涂料。实施例三将100份的聚氨酯主体、200份的改性聚氨酯、10份的硅烷偶联剂和100份的异丙醇加入到搅拌容器中，以3000转/分钟的搅拌速度高速搅拌40分钟，得到树脂混合物。将树脂混合物采用真空搅拌法脱出气泡，以1500转/分钟的搅拌速度搅拌120分钟。将100份的石墨烯粉末、100份的聚氨酯树脂加入到200份的异丙醇中，超声使之均匀分散，得到石墨烯分散液。将100份的树脂混合物和80份的石墨烯分散液混合，通过三辊研磨机研磨4小时，得到石墨烯导热涂料。实施例四将100份的聚氨酯主体、150份的聚乙烯醇、6份的硅烷偶联剂和60份的丙酮加入到搅拌容器中，以2000转/分钟的搅拌速度高速搅拌70分钟，得到树脂混合物。将树脂混合物采用真空搅拌法脱出气泡，以100转/分钟的搅拌速度搅拌150分钟。将100份的石墨烯粉末、80份的聚氨酯树脂加入到20份的丙酮中，超声使之均匀分散，得到石墨烯分散液。将100份的树脂混合物和100份的石墨烯分散液混合，通过三辊研磨机研磨3小时，得到石墨烯导热涂料。实施例五将100份的聚氨酯主体、100份的聚乙二醇、7份的硅烷偶联剂和80份的乙醇加入到搅拌容器中，以1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备石墨烯导热涂料的方法，其特征在于，包括：将双组分聚氨酯树脂、硅烷偶联剂和第一稀释剂加入到搅拌容器中，搅拌得到树脂混合物；将所述树脂混合物脱出气泡；将石墨烯、聚氨酯树脂加入到第二稀释剂中，超声，均匀分散，得到石墨烯分散液；以及将所述树脂混合物与所述石墨烯分散液混合，进行研磨分散，得到所述石墨烯导热涂料。

【技术特征摘要】
1.一种制备石墨烯导热涂料的方法，其特征在于，包括：将双组分聚氨酯树脂、硅烷偶联剂和第一稀释剂加入到搅拌容器中，搅拌得到树脂混合物；将所述树脂混合物脱出气泡；将石墨烯、聚氨酯树脂加入到第二稀释剂中，超声，均匀分散，得到石墨烯分散液；以及将所述树脂混合物与所述石墨烯分散液混合，进行研磨分散，得到所述石墨烯导热涂料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双组分聚氨酯树脂包括聚氨酯主体和固化剂。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚氨酯主体与所述固化剂的重量份数比为100:50～200。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固化剂包括异氰酸酯树脂、改性聚氨酯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚氨酯主体、所述硅烷偶联剂和所述第一稀释剂的重量份数比为100:2～10:20～100。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一稀释剂和所述第二稀释剂相同，并且所述第一稀释剂和所述第二稀释...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44