硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室内机和空调器技术

本发明专利技术公开一种硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室外机、空调器，其中，所述硅烷改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；在常温下搅拌12h‑36h，超声波振荡30min‑60min；向反应器中加入硅烷偶联剂；升温至50℃‑200℃，搅拌反应12h‑36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。本发明专利技术制备的硅烷改性石墨烯能够有效提高钣金件在重腐蚀环境中的防腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室内机和空调器
本专利技术涉及空调
，特别涉及一种硅烷改性石墨烯的制备方法、钣金件、空调室内机和空调器。
技术介绍
空调室外机的外壳通常由钣金件制备而成，该钣金件是采用聚酯粉末静电吸附在镀锌钢板上制成的。然而，该钣金件在重腐蚀环境中的防腐蚀性能较差，在几年内甚至几个月内就会出现锈蚀、穿孔、防腐蚀涂层脱落等问题，严重影响了空调室外机的外观和结构稳定性，增加了外挂空调室外机坠落的风险，存在严重的安全隐患。上述内容仅用于辅助理解专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种硅烷改性石墨烯的制备方法，旨在解决现有的钣金件在重腐蚀环境中防腐蚀性较差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提出了一种硅烷改性石墨烯的制备方法，包括以下步骤：向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；向反应器中加入硅烷偶联剂；升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。在一实施例中，所述氧化石墨烯的浓度为0.2g/L-3g/L。在一实施例中，所述硅烷偶联剂与所述氧化石墨烯的重量比为1％-12％。在一实施例中，所述溶剂包括醇类溶剂，所述醇类溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比小于或等于0.25。在一实施例中，所述醇类溶剂包括乙醇、丙二醇、丁醇、苯甲醇中的任意一种或多种的混合物。在一实施例中，所述溶剂还包括二甲苯或丙酮。在一实施例中，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚环氧基三甲基硅烷中的任意一种或多种的混合物。本专利技术还提出了一种钣金件，包括：金属板；防腐蚀涂层，设于所述金属板上；以及硅烷改性石墨烯涂层，夹设于所述金属板与所述防腐蚀涂层之间。在一实施例中，所述防腐蚀涂层包括第一防腐蚀层，所述第一防腐蚀层设于所述金属板的正面，所述硅烷改性石墨烯涂层夹设于所述金属板与所述第一防腐蚀层之间。在一实施例中，所述防腐蚀涂层包括第二防腐蚀层，所述第二防腐蚀层设于所述金属板的反面。在一实施例中，所述金属板与所述第二防腐蚀层之间设有所述硅烷改性石墨烯涂层。在一实施例中，所述硅烷改性石墨烯涂层的厚度为3um～40um。本专利技术还提出一种空调室内机，包括外壳，所述外壳采用钣金件制成，所述钣金件包括：金属板；防腐蚀涂层，设于所述金属板上；以及硅烷改性石墨烯涂层，夹设于所述金属板与所述防腐蚀涂层之间。本专利技术还提出一种空调器，所述空调器包括空调室内机和空调室外机，所述空调室外机与所述空调室内机通过冷媒管连接。本专利技术采用硅烷偶联剂和氧化石墨烯制备的硅烷改性石墨烯，可作为金属板与防腐蚀涂层之间的中间涂层，一方面该硅烷改性石墨烯结构中活化过的硅烷偶联剂分子可以更好的与金属板交联，形成共价键，使得所述硅烷改性石墨烯涂层均匀且牢固地附着在金属板表面，另一方面该硅烷改性石墨烯结构中硅烷偶联剂的有机官能团可以和防腐蚀涂层的有机高分子树脂交联，形成共价键，增强了对防腐蚀涂层的粘合力，因此所述硅烷改性石墨烯涂层可以很好的承接上下层，从而能有效提高该钣金件在重腐蚀环境中的防腐蚀性能。同时，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于经过了长时间的升温反应，氧化石墨烯会被一定程度的热还原，被还原的石墨烯会恢复一定的导电性，而石墨烯的导电性可以促进金属板的表面电荷平衡，增强金属板的阴极保护能力，提高了金属板的防腐蚀性能。此外，在制备硅烷改性石墨烯的过程中，由于氧化石墨烯在溶剂中的分散程度很高，因而氧化石墨烯在制备的硅烷改性石墨烯涂层里的分散也非常均匀，使得硅烷改性石墨烯涂层能很好地覆盖保护金属板，并且还原后的石墨烯表面亲水性也会大大减低，从而大幅度减缓了水和腐蚀离子渗透至金属板，进一步提高了钣金件的防水防腐蚀性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术钣金件一实施例的结构示意图；图2为本专利技术钣金件另一实施例的结构示意图；图3为本专利技术钣金件又一实施例的结构示意图；图4为本专利技术钣金件中硅烷改性石墨烯涂层的制备原理图。附图标号说明：标号名称标号名称100钣金件130防腐蚀涂层110金属板131第一防腐蚀层120硅烷改性石墨烯涂层132第二防腐蚀层本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式需要说明，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。本专利技术提出了一种硅烷改性石墨烯的制备方法。其中，该制备方法采用一锅法(在一锅反应炉中进行)制备硅烷改性石墨烯，制备工艺简单，可大批量生产。具体而言，本专利技术提出的硅烷改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；向反应器中加入硅烷偶联剂；升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。在本专利技术实施例中，所述氧化石墨烯的浓度为0.2g/L-3g/L，所述硅烷偶联剂与所述氧化石墨烯的重量比为1％-12％。其中，氧化石墨烯是采用Hummers法制备得到的，其表面有大量的氧化官能团，氧含量超过30at％。硅烷偶联剂是一种硅烷化学物，其两端既可以与无机物形成化学键，又可以与有机物发生化学交联，分子结构式一般为X-R-Si(OR)3(式中X为有机官能基团，-SiOR为硅烷氧基团)。具体地，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚环氧基三甲基硅烷中的任意一种或多种的混合物。溶剂包括醇类溶剂，具体地，所述醇类溶剂包括乙醇、丙二醇、丁醇、苯甲醇中的任意一种或多种的混合物。另外，所述溶剂还包括二甲苯或丙酮，氧化石墨烯能很好地分散二甲苯或丙酮中。所述醇类溶剂可以起到活化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；/n在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；/n向反应器中加入硅烷偶联剂；/n升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
向反应器中加入氧化石墨烯和溶剂；
在常温下搅拌12h-36h，超声波振荡30min-60min；
向反应器中加入硅烷偶联剂；
升温至50℃-200℃，搅拌反应12h-36h，待混合液由金棕色逐渐变成黑棕色，停止反应。


2.如权利要求1所述的硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的浓度为0.2g/L-3g/L。


3.如权利要求2所述的硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂与所述氧化石墨烯的重量比为1％-12％。


4.如权利要求3所述的硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括醇类溶剂，所述醇类溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比小于或等于0.25。


5.如权利要求4所述的硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂包括乙醇、丙二醇、丁醇、苯甲醇中的任意一种或多种的混合物。


6.如权利要求4所述的硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述溶剂还包括二甲苯或丙酮。


7.如权利要求3所述的硅烷改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾德森，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44