一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及发热涂料制备技术领域，具体涉及一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料及其制备方法。所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其包含如下重量份的组分：环氧树脂70～100份；碳纳米管10～30份；四氧化三铁5～15份；分散剂3～5份；固化剂0.5～2份。本发明专利技术首次开发了具有正温度系数效应的发热涂料，只需在普通的材料表面涂覆本发明专利技术所述的具有正温度系数效应的发热涂料即可使得普通的材料具有正温度系数效应。的材料具有正温度系数效应。

【技术实现步骤摘要】
一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发热涂料制备
，具体涉及一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]正温度系数效应(PTC效应)是指材料的电阻会随温度的升高而增加。一般可将导电材料或金属粒子加入到高分子材料中制备得到具有正温度系数效应的材料。具有正温度系数效应的材料在传感器、电路保护器等领域有着重要的应用价值。
[0003]对于具有优异正温度系数效应的材料一般要求在低温时具有较低的电阻率，在高温时具有尽可能高的电阻率。然而，目前并未有正温度系数效应的发热涂料；更不存在正温度系数效应优异的发热涂料。因此，开发一种正温度系数效应的发热涂料具有重要的应用前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术中缺乏正温度系数效应的发热涂料，本专利技术提供一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料。
[0005]本专利技术所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其包含如下重量份的组分：
[0007]环氧树脂70～100份；碳纳米管10～30份；四氧化三铁5～15份；分散剂3～5份；固化剂0.5～2份。
[0008]优选地，所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其包含如下重量份的组分：
[0009]环氧树脂80～90份；碳纳米管15～20份；四氧化三铁8～12份；分散剂3～4份；固化剂1～2份。
[0010]最优选地，所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其包含如下重量份的组分：
[0011]环氧树脂80份；碳纳米管15份；四氧化三铁10份；分散剂3份；固化剂2份。
[0012]优选地，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管。
[0013]优选地，所述的分散剂由聚合醇胺和3-异丁基戊二酸酐反应制备得到。
[0014]具体地，所述的分散剂具体通过如下方法制备得到：
[0015]在100重量份的聚合醇胺中加入8～15重量份的3-异丁基戊二酸酐，在氮气环境下，于150～200℃搅拌反应6～10h，即得所述的分散剂。
[0016]最优选地，所述的分散剂具体通过如下方法制备得到：
[0017]在100重量份的聚合醇胺中加入10重量份的3-异丁基戊二酸酐，在氮气环境下，于180℃搅拌反应8h，即得所述的分散剂。
[0018]专利技术人在研究中发现，在环氧树脂中加入碳纳米管和四氧化三铁虽然能使得涂料
具有正温度系数效应，但是正温度系数效应不明显；在低温时电阻率过高，在高温时电阻率得不到很好的提高。专利技术人分析原因发现，这是由于碳纳米管和四氧化三铁并不能很好的分散在环氧树脂中，不能形成强大的导电网络所致。为了解决碳纳米管和四氧化三铁能够很好的分散在环氧树脂中的问题，专利技术人尝试了加入多种分散剂，但是效果不明显，采用常规的分散剂仍然得不到正温度系数效应优异的发热涂料。基于此，专利技术人采用全新的方法以聚合醇胺和3-异丁基戊二酸酐为原料合成了全新的分散剂，该分散剂能够将碳纳米管和四氧化三铁能够充分的分散在环氧树脂中，形成了强大的导电网络，使得制备得到的发热涂料具有优异的正温度系数效应。
[0019]优选地，所述的固化剂选自三乙醇胺。
[0020]上述含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料的制备方法，其包含如下步骤：
[0021]将环氧树脂、碳纳米管、四氧化三铁、分散剂以及固化剂混合均匀即得所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料。
[0022]有益效果：本专利技术提供了一种全新的发热涂料，该发热涂料具有正温度系数效应。本专利技术具有正温度系数效应的发热涂料开发成功，只需在普通的材料表面涂覆本专利技术所述的具有正温度系数效应的发热涂料即可使得普通的材料具有正温度系数效应。进一步地，本专利技术采用了全新方法以聚合醇胺和3-异丁基戊二酸酐为原料合成了全新的分散剂，该分散剂能够将碳纳米管和四氧化三铁能够充分的分散在环氧树脂中，形成了强大的导电网络，使得制备得到的发热涂料具有优异的正温度系数效应。
具体实施方式
[0023]以下结合具体实施例来进一步解释本专利技术，但实施例对本专利技术不做任何形式的限定。
[0024]以下实施例中碳纳米管购自深圳市中森领航科技有限公司的多壁碳纳米管(碳管长度15-30um，碳管直径为3-15nm)；聚合醇胺购自洛阳宏恩新型建材有限公司的型号为HE
-Ⅲ
的聚合醇胺；所述的环氧树脂购自美国陶氏的牌号为DER331的环氧树脂；其它未注明的原料均为本领域技术人员可以市购可以获得的原料。
[0025]实施例1含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料的制备
[0026]原料重量份组成：环氧树脂80份；碳纳米管15份；四氧化三铁10份；分散剂3份；固化剂2份。
[0027]所述的固化剂为三乙醇胺。
[0028]所述的分散剂具体通过如下方法制备得到：在100重量份的聚合醇胺中加入10重量份的3-异丁基戊二酸酐，在氮气环境下，于180℃搅拌反应8h，即得所述的分散剂。
[0029]制备方法：将环氧树脂、碳纳米管、四氧化三铁、分散剂以及固化剂混合均匀即得所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料。
[0030]实施例2含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料的制备
[0031]原料重量份组成：环氧树脂70份；碳纳米管10份；四氧化三铁5份；分散剂4份；固化剂0.5份。
[0032]所述的固化剂为三乙醇胺。
[0033]所述的分散剂具体通过如下方法制备得到：在100重量份的聚合醇胺中加入8重量
份的3-异丁基戊二酸酐，在氮气环境下，于180℃搅拌反应8h，即得所述的分散剂。
[0034]制备方法：将环氧树脂、碳纳米管、四氧化三铁、分散剂以及固化剂混合均匀即得所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料。
[0035]实施例3含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料的制备
[0036]原料重量份组成：环氧树脂100份；碳纳米管30份；四氧化三铁15份；分散剂5份；固化剂2份。
[0037]所述的固化剂为三乙醇胺。
[0038]所述的分散剂具体通过如下方法制备得到：在100重量份的聚合醇胺中加入8重量份的3-异丁基戊二酸酐，在氮气环境下，于180℃搅拌反应8h，即得所述的分散剂。
[0039]制备方法：将环氧树脂、碳纳米管、四氧化三铁、分散剂以及固化剂混合均匀即得所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料。
[0040]对比例1含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料的制备
[0041]原料重量份组成：环氧树脂80份；碳纳米管15份；四氧化三铁10份；分散剂3份；固化剂2份。
[0042]所述的固化剂为三乙醇胺。
[0043]所述的分散剂具体通过如下方法制备得到：在100重量份的聚合醇胺中加入10重量份的4,4-氧双邻苯二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：环氧树脂70～100份；碳纳米管10～30份；四氧化三铁5～15份；分散剂3～5份； 固化剂0.5～2份。2.根据权利要求1所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：环氧树脂80～90份；碳纳米管15～20份； 四氧化三铁8～12份；分散剂3～4份； 固化剂1～2份。3.根据权利要求1所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：环氧树脂80份； 碳纳米管15份； 四氧化三铁10份； 分散剂3份；固化剂2份。4.根据权利要求1所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其特征在于，所述的碳纳米管为多壁碳纳米管。5.根据权利要求1所述的含碳纳米管的正温度系数效应的发热涂料，其特征在于，所述的分散剂由聚合醇胺和3-异丁基戊二酸酐反应制备得到。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨劲光，赵琦，魏韬，邹炼，
申请(专利权)人：华碳创新广东材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：