一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，包括以下原料：硅酸盐水泥、石英砂、改性石墨烯、三聚氰胺、氨基硅氧烷、有机硅树脂、分散剂、交联剂。本发明专利技术的砂浆制备中，先将石墨烯进行有机化处理，然后再与导热绝缘剂进行共混改性处理，导热绝缘剂先采用环氧树脂与改性添加剂进行熔融共混，改性添加剂中的纳米二氧化硅经过有机化处理后能够增强环氧树脂的分散能力。的分散能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及砂浆领域，尤其是一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]根据组成材料,普通砂浆还可分为：
①
石灰砂浆：由石灰膏、砂和水按一定配比制成，一般用于强度要求不高、不受潮湿的砌体和抹灰层；
②
水泥砂浆：由水泥、砂和水按一定配比制成，一般用于潮湿环境或水中的砌体、墙面或地面等；
③
混合砂浆。在水泥或石灰砂浆中掺加适当掺合料如粉煤灰、硅藻土等制成，以节约水泥或石灰用量，并改善砂浆的和易性。常用的混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆和石灰粘土砂浆等。
[0003]现有的砂浆材料多采用无机原料组成，导电性能强，不能使用在绝缘领域，同时散热效果差，进一步限制了使用范围。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆及其制备方法。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，由以下按重量份的原料组成：
[0009]硅酸盐水泥100
‑
150份、石英砂50
‑
100份、改性石墨烯75
‑
85份、三聚氰胺15
‑
25份、氨基硅氧烷5
‑
10份、有机硅树脂30
‑
40份、分散剂1
‑
10份和交联剂1
‑
3份。
[0010]一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，由以下按重量份的原料组成：
[0011]硅酸盐水泥125份、石英砂75份、改性石墨烯80份、三聚氰胺20份、氨基硅氧烷7.5份、有机硅树脂35份、分散剂5.5份和交联剂2份。
[0012]进一步地，所述改性石墨烯由以下步骤制得：
[0013]步骤S1、石墨烯的有机化：将石墨烯按照重量比1:10送入到偶联剂KH560中进行有机化处理，处理温度为110
‑
130℃，处理时间为20
‑
30min，处理结束，然后再反复水洗1
‑
3次，水洗至石墨烯表面完全洁净；
[0014]步骤S2、导热绝缘化处理：将有机化的石墨烯按照重量比1:5送入到无水乙醇中，然后加入有机化的石墨烯总量20
‑
30％的导热绝缘剂，随后送入到反应釜中，反应转速为500
‑
1000r/min，反应温度为95
‑
105℃，反应时间为25
‑
35min，反应结束，水洗、干燥得到改性石墨烯。
[0015]进一步地，所述导热绝缘剂由以下步骤制得：
[0016]步骤1):将环氧树脂与改性添加剂按照重量比5:1共混熔融处理，熔融温度为135
‑
155℃，熔融时间为25
‑
35min，然后保温，保温20min，得到改性环氧树脂；
[0017]步骤2):将重量份为10
‑
20份的氮化硅粉末置于重量份为55
‑
65份的丙酮溶剂中，搅拌30
‑
40min，搅拌转速为300
‑
350r/min，然后加入重量份为1
‑
6份的三乙胺，继续搅拌20
‑
30min，超声波分散10
‑
15min，分散功率为100
‑
200W，然后再加入5
‑
10份多巴胺，继续搅拌10
‑
20min，得到导热绝缘液；
[0018]步骤3):将导热绝缘液按照重量比3:1加入到改性环氧树脂中，然后以100
‑
300r/min的转速搅拌20
‑
30min，搅拌结束，得到导热绝缘剂。
[0019]进一步地，所述改性添加剂为纳米二氧化硅经过偶联剂超声处理而成，其中偶联剂的重量为纳米二氧化硅的3倍，超声功率为100
‑
200W，超声时间为10
‑
20min，超声结束，水洗、干燥，得到改性添加剂。
[0020]进一步地，所述分散剂由以下步骤制得：将纳米二氧化钛按照重量比1:3送入到稀土氯化镧溶液中进行搅拌10
‑
20min，搅拌转速为50
‑
150r/min，随后加入纳米二氧化钛总量10
‑
20％的黄色黏稠状烯丙基苯并噁嗪单体，然后再送入聚四氟乙烯内衬材质的反应釜中进行反应处理，得到分散剂。
[0021]进一步地，所述聚四氟乙烯内衬材质的反应釜中的反应温度为130
‑
140℃，反应时间为10
‑
14h，进反应压力为1.20
‑
1.24MPa。
[0022]进一步地，所述交联剂为过氧化甲乙酮，可起到交联助化的效果，增强原料之间的连接效果。
[0023]一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆的制备方法，具体步骤如下：将硅酸盐水泥、石英砂、改性石墨烯、三聚氰胺、氨基硅氧烷、有机硅树脂、分散剂依次加入到搅拌机内进行搅拌，搅拌10
‑
20min，搅拌转速为50
‑
100r/min，搅拌结束，再加入交联剂，继续搅拌20
‑
30min，然后质子辐照，辐照结束，得到砂浆。
[0024]进一步地，所述质子辐照的功率为100
‑
200W，辐照时间为10
‑
20min。
[0025](三)有益效果
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术先将石墨烯进行有机化处理，然后再与导热绝缘剂进行共混改性处理，导热绝缘剂先采用环氧树脂与改性添加剂进行熔融共混，改性添加剂中的纳米二氧化硅经过有机化处理后能够增强环氧树脂的分散能力，从而可完成分散到导热绝缘液中，导热绝缘液采用多巴胺、氮化硅粉末等原料制成，既具备导热性能又具有高的绝缘性能，因而导热绝缘液与环氧树脂结合后，通过环氧树脂作为载体，能够最大程度的对石墨烯进行改性，改性的石墨烯具有绝缘、散热性能；分散剂采用烯丙基苯并噁嗪单体分散到二氧化钛介质点上，在稀土氯化镧作为催化剂，将烯丙基苯并噁嗪单体、三聚氰胺结合，从而加入的分散剂能够提高水泥基体等原料间的结合程度，不仅使反应体系更为稳定，同时将水泥基体进行修饰改性，得到新的材料具有高的散热性能、绝缘性能，适合应用在绝缘领域上。
具体实施方式
[0027]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0028]一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，由以下按重量份的原料组成：
[0029]硅酸盐水泥100
‑
150份、石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，其特征在于，由以下按重量份的原料组成：硅酸盐水泥100
‑
150份、石英砂50
‑
100份、改性石墨烯75
‑
85份、三聚氰胺15
‑
25份、氨基硅氧烷5
‑
10份、有机硅树脂30
‑
40份、分散剂1
‑
10份和交联剂1
‑
3份。2.如权利要求1所述的一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，其特征在于，由以下按重量份的原料组成：硅酸盐水泥125份、石英砂75份、改性石墨烯80份、三聚氰胺20份、氨基硅氧烷7.5份、有机硅树脂35份、分散剂5.5份和交联剂2份。3.如权利要求1所述的一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，其特征在于，所述改性石墨烯由以下步骤制得：步骤S1、石墨烯的有机化：将石墨烯按照重量比1:10送入到偶联剂KH560中进行有机化处理，处理温度为110
‑
130℃，处理时间为20
‑
30min，处理结束，然后再反复水洗1
‑
3次，水洗至石墨烯表面完全洁净；步骤S2、导热绝缘化处理：将有机化的石墨烯按照重量比1:5送入到无水乙醇中，然后加入有机化的石墨烯总量20
‑
30％的导热绝缘剂，随后送入到反应釜中，反应转速为500
‑
1000r/min，反应温度为95
‑
105℃，反应时间为25
‑
35min，反应结束，水洗、干燥得到改性石墨烯。4.如权利要求3所述的一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆，其特征在于，所述导热绝缘剂由以下步骤制得：步骤1):将环氧树脂与改性添加剂按照重量比5:1共混熔融处理，熔融温度为135
‑
155℃，熔融时间为25
‑
35min，然后保温，保温20min，得到改性环氧树脂；步骤2):将重量份为10
‑
20份的氮化硅粉末置于重量份为55
‑
65份的丙酮溶剂中，搅拌30
‑
40min，搅拌转速为300
‑
350r/min，然后加入重量份为1
‑
6份的三乙胺，继续搅拌20
‑
30min，超声波分散10
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘广庆，刘月龙，何龙英，林辉，
申请(专利权)人：三棵树上海新材料研究有限公司，
类型：发明
国别省市：