本发明专利技术提供了一种电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件，涉及电热材料技术领域，电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5‑20份，硅氧烷10‑30份，硅溶胶10‑30份，石墨烯1‑10份，碳纳米管0.5‑2份，云母1‑5份，以及硅灰石纤维1‑5份和/或氧化铝晶须1‑5份。该电热涂料电热效率较高，耐温性强，使用寿命较长。
Electrothermal coatings and their preparation methods and applications, electrothermal coatings and electrothermal devices
【技术实现步骤摘要】
电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件
本专利技术涉及电热材料
，尤其是涉及一种电热涂料及其制备方法和用途、电热涂层以及电热器件。
技术介绍
石墨烯是由一种完全由SP2杂化的碳原子构成的、厚度仅为单原子层数或数个单原子层的准二维晶体材料，其具有高导电、高强度、高导热等优异性能，在电加热领域展现出良好的应用前景。传统的电热涂料一般主要是由高分子树脂以及石墨烯组成，由于高分子树脂本身的特性，耐温性一般，所以含有由传统的电热涂料制备得到的电热涂层的电热器件耐受温度一般在120℃以下，当电热器件长期发热温度过高时，电热涂层中的高分子树脂会老化，从而寿命缩短，甚至会引发火灾。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电热涂料，该电热涂料电热效率较高，耐温性强，使用寿命较长。本专利技术提供的电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。进一步地，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂8-18份，硅氧烷13-25份，硅溶胶15-29份，石墨烯2-9份，碳纳米管0.5-1.5份，云母1-4份，以及硅灰石纤维1-4份和/或氧化铝晶须1-4份；优选地，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂10-15份，硅氧烷14-22份，硅溶胶17-25份，石墨烯3-8份，碳纳米管0.5-1份，云母1-3份，以及硅灰石纤维1-3份和/或氧化铝晶须1-3份；进一步地，所述有机高分子树脂包括有机硅树脂，优选包括改性有机硅树脂，更优选包括聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂以及丙烯酸改性有机硅树脂中的至少一种；优选地，所述硅溶胶的固含量为20-40％；优选地，所述石墨烯为粒径为0.5-15微米的石墨烯粉体；优选地，所述石墨烯的层数为8-10层；优选地，所述云母为粒径为0.5-15微米的云母粉；优选地，所述硅灰石纤维和/或所述氧化铝晶须的长度为0.5-15微米。进一步地，电热涂料还包括如下原料中的至少一种：玻璃粉、消泡剂和分散剂，优选包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.5份，流平剂0.1-1份，消泡剂0.1-1份，分散剂1-20份；优选地，还包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1.3份，流平剂0.1-0.5份，消泡剂0.1-0.5份，分散剂5-15份；优选地，所述玻璃粉的粒径为0.5-15微米。一种前面所述的电热涂料的制备方法，包括：将各原料混合均匀，得到所述电热涂料。进一步地，该制备方法包括：将石墨烯、云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；将所述混合物与有机高分子树脂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料与硅氧烷和硅溶胶混合，得到所述电热涂料。进一步地，所述第一混合浆料与所述硅氧烷和所述硅溶胶混合之前，还包括：将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料的步骤；优选地，所述第二混合浆料的细度为1-40微米，优选为1-25微米；优选地，该制备方法包括：将石墨烯、云母、玻璃粉以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须混合，得到混合物；将所述混合物与有机高分子树脂和分散剂混合，得到第一混合浆料；将所述第一混合浆料进行研磨，得到第二混合浆料；将所述第二混合浆料与硅氧烷、硅溶胶、消泡剂和流平剂混合，得到所述电热涂料。一种前面所述的电热涂料在电热采暖中的用途。一种电热涂层，是利用前面所述的电热涂料制备得到的。一种电热器件，包括前面所述的电热涂层。与现有技术相比，本专利技术至少可以取得以下有益效果：本专利技术的电热涂料的原料中，云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须的加入易于使石墨烯分散的比较均匀，碳纳米管具有一维结构，石墨烯具有二维结构，碳纳米管与石墨烯之间搭接形成导电通路，使得电热涂料的导电性能优异；电热涂料的导热性能较佳；石墨烯的存在赋予了电热涂料可以用于远红外取暖的作用，且硅灰石纤维或者氧化铝晶须的耐温性强，使得利用该电热涂料获得的电热涂层的抗高温性能强，而且硅灰石纤维以及氧化铝晶须的晶须状结构可以为电热涂层提供较好的挠曲性能，该电热涂层在使用过程中不会引发火灾；有机高分子树脂和硅氧烷以及硅溶胶混拼，使得电热涂料可常温自干、附着力优异；另外，该电热涂料在高温干燥或者在高温条件下工作时，其中的有机高分子树脂会发生分解，在高温条件下分解后的有机高分子树脂与其余的原料共同形成网状的陶瓷结构，不会出现粉化现象，耐腐蚀性能强，也不存在高分子树脂老化的现象，进而利用该电热涂料形成的电热涂层使用寿命较长。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种电热涂料，该电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。例如电热涂料可以包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5份、8份、10份、12份、14份、16份、18份或者20份等；硅氧烷10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或者30份等；硅溶胶10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份或者30份等；石墨烯1份、2份、4份、6份、8份或者10份等；碳纳米管0.5份、0.7份、0.9份、1.2份、1.5份或者2份等，云母1份、2份、3份、4份或者5份等；以及硅灰石纤维1份、2份、3份、4份或者5份等和/或氧化铝晶须1份、2份、3份、4份或者5份等。本专利技术的电热涂料的原料中，云母以及硅灰石纤维和/或氧化铝晶须的加入易于使石墨烯分散的比较均匀，碳纳米管具有一维结构，石墨烯具有二维结构，碳纳米管与石墨烯之间搭接形成导电通路，使得电热涂料的导电性能优异；电热涂料的导热性能较佳，电热效率较高，且硅灰石纤维或者氧化铝晶须的耐温性强，使得利用该电热涂料获得的电热涂层的抗高温挠曲性能较佳，该电热涂层在使用过程中不会引发火灾；有机高分子树脂和硅氧烷以及硅溶胶混拼，使得电热涂料可常温自干、附着力优异；另外，该电热涂料在高温干燥或者在高温条件下工作时，其中的有机高分子树脂会发生分解，在高温条件下分解后的有机高分子树脂与其余的原料共同形成网状的陶瓷结构，不会出现粉化现象，耐腐蚀性能强，也不存在高分子树脂老化的现象，进而利用该电热涂料形成的电热涂层使用寿命较长。当电热涂料中不含硅氧烷和硅溶胶时，在高温条件下，有高分子树脂分解，由电热涂料形成的电热涂层会出现粉化现象。在本专利技术的一些优选实施方式中，电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。在本专利技术的一些更优选的实施方式中，电热涂料包括如下重量份的原料：有机高分子树脂8-18份，硅氧烷13-25份，硅溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5‑20份，硅氧烷10‑30份，硅溶胶10‑30份，石墨烯1‑10份，碳纳米管0.5‑2份，云母1‑5份，以及硅灰石纤维1‑5份和/或氧化铝晶须1‑5份。
【技术特征摘要】
1.一种电热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂5-20份，硅氧烷10-30份，硅溶胶10-30份，石墨烯1-10份，碳纳米管0.5-2份，云母1-5份，以及硅灰石纤维1-5份和/或氧化铝晶须1-5份。2.根据权利要求1所述的电热涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂8-18份，硅氧烷13-25份，硅溶胶15-29份，石墨烯2-9份，碳纳米管0.5-1.5份，云母1-4份，以及硅灰石纤维1-4份和/或氧化铝晶须1-4份；优选地，包括如下重量份的原料：有机高分子树脂10-15份，硅氧烷14-22份，硅溶胶17-25份，石墨烯3-8份，碳纳米管0.5-1份，云母1-3份，以及硅灰石纤维1-3份和/或氧化铝晶须1-3份。3.根据权利要求1或2所述的电热涂料，其特征在于，所述有机高分子树脂包括有机硅树脂，优选包括改性有机硅树脂，更优选包括聚酯改性有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性有机硅树脂以及丙烯酸改性有机硅树脂中的至少一种；优选地，所述硅溶胶的固含量为20-40％；优选地，所述石墨烯为粒径为0.5-15微米的石墨烯粉体；优选地，所述石墨烯的层数为8-10层；优选地，所述云母为粒径为0.5-15微米的云母粉；优选地，所述硅灰石纤维和/或所述氧化铝晶须的长度为0.5-15微米。4.根据权利要求1所述的电热涂料，其特征在于，还包括如下原料中的至少一种：玻璃粉、消泡剂和分散剂，优选包括如下重量份的原料中的至少一种：玻璃粉1-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：向联合，朱建，洪晔，孙俊，
申请(专利权)人：杭州白熊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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