一种板材用速冻蜂窝涂层及其涂抹方法技术

本发明专利技术公开了一种板材用速冻蜂窝涂层及其涂抹方法，属于高性能涂层技术领域，一种板材用速冻蜂窝涂层，包括基料、填料、增益料、有机溶剂和助剂，可以实现利用纳米材料的多孔及比表面积大的特性，负载具有高度发达的层状及立体结构的填料，充分分散溶解在树脂基料体系中，一方面改善了填料在体系中平均分布的均一性，对提高涂层的导热性起到重要的作用，另一方面在微观角度上填料的多孔隙结构增加冷量扩散的表面积，加速冷量在涂层中的转移，在涂层成型后在其表面上通过微小的气流实现微冲击，进而实现涂层表面整体的微米级别的蜂窝化处理，加速冷量从涂层向目标的转移，进而提升速冻效率。

A quick-frozen honeycomb coating for plate and its application method

The invention discloses a quick-frozen honeycomb coating for plates and a coating method thereof, belonging to the technical field of high-performance coating. A quick-frozen honeycomb coating for plates, including a base material, a filler, a gain material, an organic solvent and an assistant, can realize the utilization of the porous and larger specific surface area characteristics of nano materials, load fillers with highly developed layered and three-dimensional structures, and fully disperse and dissolve them In the resin based material system, on the one hand, it improves the uniformity of the average distribution of the filler in the system, which plays an important role in improving the thermal conductivity of the coating; on the other hand, in the micro perspective, the porous structure of the filler increases the surface area of the diffusion of the cooling capacity, accelerates the transfer of the cooling capacity in the coating, realizes the micro impact on the surface of the coating through the micro air flow after the coating is formed, and then realizes the real effect The micro level honeycomb treatment on the whole surface of the coating can accelerate the transfer of cooling capacity from the coating to the target, and then improve the quick freezing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种板材用速冻蜂窝涂层及其涂抹方法
本专利技术涉及高性能涂层
，更具体地说，涉及一种板材用速冻蜂窝涂层及其涂抹方法。
技术介绍
随着科技的进步，人们的生活品质越来越高，健康饮食、环保节能受到越来越多的人追崇，食材的冰箱速冻已经和人们的生活紧密的联系在了一起。它以其经济、环保等多种优势取得了人们的信赖，在未来，冰箱速冻势必会得到更广泛的应用。现如今，冰箱速冻技术已经走进了人们的日常生活当中，然而，在国内冰箱速冻使用率较低，其主由于材质以及技术上的因素，实际的速冻效果不是很理想。材质因素和技术因素上的改变往往意味着成本的显著提高，且难度较大，因此对涂层进行改进是行之有效的方法之一，目前速冻板表面涂层起到改善板材导热性能和保护板材的目的，但是由于涂层的导热性较低，容易出现冷量囤积难以及时传导至目标的现象，进而造成了速冻效率的低下。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种板材用速冻蜂窝涂层及其涂抹方法，它可以实现利用纳米材料的多孔及比表面积大的特性，负载具有高度发达的层状及立体结构的填料，充分分散溶解在树脂基料体系中，一方面改善了填料在体系中平均分布的均一性，对提高涂层的导热性起到重要的作用，另一方面在微观角度上填料的多孔隙结构增加冷量扩散的表面积，加速冷量在涂层中的转移，在涂层成型后在其表面上通过微小的气流实现微冲击，进而实现涂层表面整体的微米级别的蜂窝化处理，加速冷量从涂层向目标的转移，进而提升速冻效率。2.技术方案>为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种板材用速冻蜂窝涂层，包括基料、填料、增益料、有机溶剂和助剂，所述基料各组分重量份数如下：15-35份氟碳树脂、10-20份丙烯酸树脂、5-10份氯磺化聚乙烯树脂、3-5份硅醇酸树脂和5-8份聚胺酯，所述填料各组分重量份数如下：20-30份纳米石墨烯、12-18份碳纤维和6-10份立方氮化硼，所述增益料各组分重量份数如下：15-30份纳米二氧化硅、15-30份纳米二氧化钛和3-6份表面活性剂。进一步的，所述有机溶剂分为各组分均相同的两份，其中一份与基料的重量比为1:0.6-0.8，另一份与填料的重量比为1:0.8-2.0。进一步的，所述有机溶剂为二甲苯、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯、醋酸乙酯、无水乙醇和去离子水其中两种及其以上的混合物。进一步的，所述助剂以重量份数计包括5-10份交联剂、3-5份分散剂、1-2份表面处理剂和2-5份抗冻剂。进一步的，所述纳米石墨烯为片状，且厚度为4-20nm，微片大小在5-10μm，层数不超过20层，所述碳纤维的直径为5-20μm，长度为1-5mm，所述立方氮化硼的尺寸为1000-1500目。进一步的，所述纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的尺寸均为100nm-200nm，孔隙率为80％-95％，且孔径为20nm-50nm，所述纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的重量比为1:1。一种板材用速冻蜂窝涂层的涂抹方法，所述涂抹方法包括以下步骤：一、按照重量份数依次称取氟碳树脂、丙烯酸树脂、氯磺化聚乙烯树脂、硅醇酸树脂和聚胺酯溶于一份有机溶剂中，并加入适量交联剂，在机械搅拌的条件下加热升温，机械搅拌的转速为500-800rpm，升温至60℃-80℃，持续时间15-20min，得基料；二、按照重量份数依次称取纳米石墨烯、碳纤维和立方氮化硼溶于另一份有机溶剂中，常温下搅拌均匀，得填料；三、按照重量份数依次称取纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和表面活性剂进行表面活性处理后，高温烘干；得增益料；四、将步骤三中得到的增益料添加至填料中超声分散30-45min后，过滤，得过滤液；五、将步骤四中得到的过滤液与基料混合，依次加入分散剂和抗冻剂，在50℃-60℃的真空条件下水浴加热，并采用磁力搅拌器进行搅拌混合，静置1.5-2h后冷却，得涂料；六、将待涂板材放置在后处理模具上，接着将步骤五中的涂料静电喷涂至板材上，涂料喷出量控制在100—180mL/min，喷涂完成后进行蜂窝处理，保持过程温度为120℃-150℃，固化30min后自然冷却，得速冻蜂窝涂层。进一步的，所述步骤六中应先对后处理模具进行预热至80℃，待喷涂完成后继续升温至120℃-150℃后维持不变，避免突然升温造成涂层膨胀过度造成表面的微开裂现象，影响美观的同时降低涂层本身的导热性，且严重影响涂层的使用寿命。进一步的，所述步骤六中在对涂料进行静电喷涂前先均匀混合适量表面处理剂，且表面处理剂与涂料的重量比为1:20-30，用来显著提高涂层在板材上的附着力，不易在使用过程中发生脱落现象。进一步的，所述后处理模具包括定模和动模，所述定模上端开凿有成型槽，所述动模下端固定连接有与成型槽相匹配的气板，所述气板内端开凿有储气腔，所述气板下端开凿有若干均匀分布的微米气孔，且微米气孔的直径为20-50μm，所述气板上端固定连接有通气管，且通气管、储气腔和微米气孔依次连通，所述动模下端四角处均固定连接有磁吸柱，所述定模上端四角处均开凿有与磁吸柱相匹配的导向槽，所述导向槽底端壁安装有电磁铁，所述成型槽内侧壁上安装有若干个电加热片，方便通过微小的气流对涂层表面形成微冲击，进而在涂层整体上形成蜂窝状，在不破坏涂层整体性和导热性能的前提下提高热传导面积，完成冷量的大面积转移，从而实现速冻效率的提升。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案可以实现利用纳米材料的多孔及比表面积大的特性，负载具有高度发达的层状及立体结构的填料，充分分散溶解在树脂基料体系中，一方面改善了填料在体系中平均分布的均一性，对提高涂层的导热性起到重要的作用，另一方面在微观角度上填料的多孔隙结构增加冷量扩散的表面积，加速冷量在涂层中的转移，在涂层成型后在其表面上通过微小的气流实现微冲击，进而实现涂层表面整体的微米级别的蜂窝化处理，加速冷量从涂层向目标的转移，进而提升速冻效率。(2)应先对后处理模具进行预热至80℃，待喷涂完成后继续升温至120℃-150℃后维持不变，避免突然升温造成涂层膨胀过度造成表面的微开裂现象，影响美观的同时降低涂层本身的导热性，且严重影响涂层的使用寿命。(3)在对涂料进行静电喷涂前先均匀混合适量表面处理剂，且表面处理剂与涂料的重量比为1:20-30，用来显著提高涂层在板材上的附着力，不易在使用过程中发生脱落现象。(4)后处理模具包括定模和动模，定模上端开凿有成型槽，动模下端固定连接有与成型槽相匹配的气板，气板内端开凿有储气腔，气板下端开凿有若干均匀分布的微米气孔，且微米气孔的直径为20-50μm，气板上端固定连接有通气管，且通气管、储气腔和微米气孔依次连通，动模下端四角处均固定连接有磁吸柱，定模上端四角处均开凿有与磁吸柱相匹配的导向槽，导向槽底端壁安装有电磁铁，成型槽内侧壁上安装有若干个电加热片，方便通过微小的气流对涂层表面形成微冲击，进而在涂层整体上形成蜂窝状，在不破坏涂层整体性和导热性能的前提下提高热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：包括基料、填料、增益料、有机溶剂和助剂，所述基料各组分重量份数如下：15-35份氟碳树脂、10-20份丙烯酸树脂、5-10份氯磺化聚乙烯树脂、3-5份硅醇酸树脂和5-8份聚胺酯，所述填料各组分重量份数如下：20-30份纳米石墨烯、12-18份碳纤维和6-10份立方氮化硼，所述增益料各组分重量份数如下：15-30份纳米二氧化硅、15-30份纳米二氧化钛和3-6份表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：包括基料、填料、增益料、有机溶剂和助剂，所述基料各组分重量份数如下：15-35份氟碳树脂、10-20份丙烯酸树脂、5-10份氯磺化聚乙烯树脂、3-5份硅醇酸树脂和5-8份聚胺酯，所述填料各组分重量份数如下：20-30份纳米石墨烯、12-18份碳纤维和6-10份立方氮化硼，所述增益料各组分重量份数如下：15-30份纳米二氧化硅、15-30份纳米二氧化钛和3-6份表面活性剂。


2.根据权利要求1所述的一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：所述有机溶剂分为各组分均相同的两份，其中一份与基料的重量比为1:0.6-0.8，另一份与填料的重量比为1:0.8-2.0。


3.根据权利要求2所述的一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：所述有机溶剂为二甲苯、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯、醋酸乙酯、无水乙醇和去离子水其中两种及其以上的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：所述助剂以重量份数计包括5-10份交联剂、3-5份分散剂、1-2份表面处理剂和2-5份抗冻剂。


5.根据权利要求1所述的一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：所述纳米石墨烯为片状，且厚度为4-20nm，微片大小在5-10μm，层数不超过20层，所述碳纤维的直径为5-20μm，长度为1-5mm，所述立方氮化硼的尺寸为1000-1500目。


6.根据权利要求1所述的一种板材用速冻蜂窝涂层，其特征在于：所述纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的尺寸均为100nm-200nm，孔隙率为80％-95％，且孔径为20nm-50nm，所述纳米二氧化硅和纳米二氧化钛的重量比为1:1。


7.根据权利要求1-6任一所述的一种板材用速冻蜂窝涂层的涂抹方法，其特征在于：所述涂抹方法包括以下步骤：
一、按照重量份数依次称取氟碳树脂、丙烯酸树脂、氯磺化聚乙烯树脂、硅醇酸树脂和聚胺酯溶于一份有机溶剂中，并加入适量交联剂，在机械搅拌的条件下加热升温，机械搅拌的转速为500-800rpm，升...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：马春江，
类型：发明
国别省市：吉林;22