一种远红外发热浆料、发热涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于发热材料技术领域，公开了一种远红外发热浆料、发热涂层及其制备方法和应用。一种远红外发热浆料，包括石墨烯、碳化物、成膜树脂和溶剂；该碳化物为粉末状，粒径为500nm

【技术实现步骤摘要】
一种远红外发热浆料、发热涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于发热材料
，具体涉及一种远红外发热浆料、发热涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维结构的材料。石墨烯具有优异的光学、电学和力学特性，有着巨大潜在的应用前景。石墨烯是通过微机械剥离的方法，从石墨中剥离出来的。石墨烯主要制备方法包括机械剥离法、氧化还原法、化学气相沉积法和碳化硅外延生长法等。石墨烯具有优异的热传导性能，是目前碳材料中导热系数最高的。石墨烯也是发热材料制备中的重要组分之一。
[0003]远红外发热材料是发热材料中的一种，其远红外发热材料具有较强的辐射力和渗透力，人体吸收远红外后，可使人体内的水分子产生共振效果，远红外的热能够传递到人体皮肤下，促进血液循环，提高人体免疫力。制备远红外发热材料的主要原料包括：生物炭、碳纤维制品、电气石、远红外陶瓷和金属氧化物等。
[0004]目前对远红外发热材料的研究较多，但是大部分远红外发热材料仍存在较多不足。如单一组分的远红外发热材料存在电
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热辐射转换效率较低的问题，而采用多组分制备的远红外发热材料往往存在辐射面温度不均匀，法向全发射率低等问题。
[0005]因此，亟需提供一种远红外发热材料，具有较高的电
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热辐射转换效率，且辐射面温度均匀，法向全发射率高。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种远红外发热浆料、发热涂层及其制备方法和应用。该远红外发热浆料分散均匀，稳定性强，无团聚现象，且利用其制备的发热涂层具有较高的电
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热辐射转换效率，且辐射面温度均匀，法向全发射率高。
[0007]本专利技术第一方面提供了一种远红外发热浆料。
[0008]具体的，一种远红外发热浆料，包括石墨烯、碳化物、成膜树脂和溶剂；所述碳化物为粉末状，所述碳化物的粒径为500nm
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1μm。
[0009]优选地，所述碳化物的粒径为500
‑
800nm。通过对所述碳化物的粒径进行控制，能够进一步提高远红外浆料的质量，利于碳化物与石墨烯的混合，以及相互作用提高发热材料的辐射均匀性，以及电
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热辐射转换效率。
[0010]优选地，所述石墨烯为石墨烯粉末，所述石墨烯粉末的粒径为1
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20μm；进一步优选地，所述石墨烯粉末的粒径为5
‑
10μm。
[0011]优选地，所述石墨烯为堆积密度为0.01
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0.08g/mL；进一步优选地，所述石墨烯为堆积密度为0.03
‑
0.05g/mL。
[0012]优选地，所述碳化物选自碳氮化钛(TiCN)、碳化钼(Mo2C)、碳化铬(Cr3C2)、碳化钨
(WC)、碳化锆(ZrC)或碳化钛(TiC)中的至少一种。
[0013]进一步优选地，所述碳化物选自碳氮化钛(TiCN)、碳化钼(Mo2C)、碳化铬(Cr3C2)、碳化钨(WC)、碳化锆(ZrC)或碳化钛(TiC)中的至少两种。当选用两种或两种以上的碳化物时，可以进一步提高远红外发热浆料、发热涂层的电
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热辐射转换效率和法向全发射率。
[0014]更优选地，所述碳化物为碳化铬(Cr3C2)和碳化钨(WC)。当选用碳化铬(Cr3C2)和碳化钨(WC)与石墨烯配合使用时，制备的远红外发热浆料与发热涂层的电
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热辐射转换效率和法向全发射率最高。
[0015]优选地，所述成膜树脂为聚丙烯酸树脂和/或环氧树脂。通过对所述成膜树脂的选择，能够改善组分的分散性，提高发热浆料的导电性和电
‑
热辐射转换效率；同时也可以改善远红外发热浆料的粘结性能，从而延长使用寿命。
[0016]优选地，所述溶剂为水或乙醇中的任意一种或两种。所述溶剂环保、无污染。
[0017]优选地，所述远红外发热浆料还包括分散剂。
[0018]优选地，所述分散剂选自铵盐分散剂、聚丙烯酸铵盐分散剂或聚羧酸铵盐分散剂中的至少一种。使用所述铵盐分散剂、聚丙烯酸铵盐分散剂或聚羧酸铵盐分散剂，能够更好地分散所述石墨烯和碳化物，能够有效降低粘度，提高浆料的均匀度，改善浆料的储存稳定性；同时，还能够增加浆料的光泽和流平性。
[0019]优选地，所述远红外发热浆料，按重量份计，包括10
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30份石墨烯、10
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30份碳化物、10
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30份分散剂、10
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35份成膜树脂和20
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50份溶剂；进一步优选地，所述远红外发热浆料，按重量份计，包括18
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30份石墨烯、10
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22份碳化物、10
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25份分散剂、10
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18份成膜树脂和30
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45份溶剂。通过对远红外发热浆料中组分用量的控制，有利于组分之间的相互配合，提高利用远红外发热浆料制备的发热涂层的电
‑
热辐射转换效率和辐射面温度均匀。
[0020]优选地，所述远红外发热浆料还包括助剂。
[0021]优选地，所述选自润湿剂、流平剂或消泡剂中的至少一种。
[0022]优选地，所述润湿剂选自GS
‑
2455、GS
‑
2007、GS
‑
2346、GS
‑
2014、GS
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8131或GS
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2066中的至少一种。
[0023]优选地，所述流平剂选自GS
‑
1432、GS
‑
1033、GS
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1041、GS
‑
1033、GS
‑
1450、GS
‑
1450或GS
‑
1033中的至少一种。
[0024]优选地，所述消泡剂选自GS
‑
5901、GS
‑
5902、GS
‑
T211、GS
‑
5902、GS
‑
5528、GS
‑
T578或GS
‑
5420中的至少一种。
[0025]本专利技术第二方面提供了一种远红外发热浆料的制备方法。
[0026]具体的，一种远红外发热浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将所述石墨烯和所述成膜树脂分别分散于溶剂中，然后混合，再加入所述碳化物，搅拌，制得所述远红外发热浆料。
[0028]优选地，在分散所述石墨烯时，加入所述分散剂一起分散。
[0029]优选地，在分散所述成膜树脂时，加入所述助剂一起分散。
[0030]具体的，一种远红外发热浆料的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远红外发热浆料，其特征在于，包括石墨烯、碳化物、成膜树脂和溶剂；所述碳化物为粉末状，所述碳化物的粒径为500nm
‑
1μm。2.根据权利要求1所述的远红外发热浆料，其特征在于，所述碳化物的粒径为500
‑
800nm。3.根据权利要求1或2所述的远红外发热浆料，其特征在于，所述石墨烯为石墨烯粉末，所述石墨烯粉末的粒径为1
‑
20μm。4.根据权利要求1或2所述的远红外发热浆料，其特征在于，所述碳化物选自碳氮化钛、碳化钼、碳化铬、碳化钨、碳化锆或碳化钛中的至少一种。5.根据权利要求4所述的远红外发热浆料，其特征在于，所述碳化物选自碳氮化钛、碳化钼、碳化铬、碳化钨、碳化锆或碳化钛中的至少两种。6.根据权利要求1或2所述的远红外发热浆料，其特征在于，所述远红外发热浆料还包括分散剂；所述分散剂选自铵盐分散剂、聚丙烯酸铵盐分散剂或聚羧酸铵盐分散剂中的至少一种。7.根据权利要求6所述的远红外发热浆料，其特征在于，按重量份计，包括10
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯蓝，万晓毅，彭诗欣，吴忌，阮志诚，
申请(专利权)人：珠海万烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：