【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水性导热涂料领域，特别涉及一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法及其使用方法。
技术介绍
1、现有的耐高温涂料中常需要添加一定量的低熔点玻璃粉，起到增强涂料的硬度，增加涂料的的附着力，提高涂料的抗龟裂性能的作用。低熔点玻璃粉在烧结涂料体系中则起到形成主体漆膜，提供整体附着力，提供材料耐磨耐热性能等作用。虽然其耐高温性能良好，但是玻璃粉的导热系数比较低，所以涂料的导热性能仍有待提高。石墨烯是一种具有良好导热性能的材料，在现有技术中，如公告号：cn111073503a 专利名称：一种耐高温高辐射率防腐涂料 的中国专利技术专利提供的方案，将石墨烯加入至低熔点玻璃粉中，提高涂料的散热效果。上述方法虽然一定程度上可以提高散热效果，但是也存在相应的弊端，由于石墨烯在水性体系中难以分散，直接添加的方式容易导热材料团聚，限制了石墨烯性能的发挥，另外石墨烯的附着性能较差，若添加过多反而不利于涂料成膜。另外小片径的石墨烯在涂料体系中也无法形成网络，只有大片径的石墨烯才具备提升导热性能的效果，然而大片径的石墨烯制备难度大、成本高，这些问题均限制了耐高温导热涂料的推广应用。
技术实现思路
1、为了克服现有技术不足，本专利技术通过制备以氧化石墨烯为主要填料，水合肼、维生素c、葡萄糖等试剂作为还原剂，与玻璃粉及其他涂料助剂和水制备的耐高温的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂料，氧化石墨烯在烧结过程中被自组装形成高导热还原氧化石墨烯通路，玻璃粉烧结形成涂层固化，解决还原氧化石墨烯在溶剂体系中难以分散应用的问
2、本专利技术的第一个目的在于提供了一种高导热的耐高温石墨烯玻璃粉水性涂料，在固化烘烤过程中氧化石墨烯自组装为高导热网络,固化后表现出高硬度，较高的耐温性以及高的附着力等级，具有高导热的功能。本专利技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：
3、以重量份为单位，包括以下原料：
4、玻璃粉：50-100份
5、氧化石墨烯水浆料：96-195份
6、水溶性树脂粘合剂：8-16份
7、分散剂：1.6-3.2份
8、水：32-64份
9、还原剂：0.8-1.6份
10、所述玻璃粉的熔点为：200-500℃；所述氧化石墨烯的选用改进的hummers法制备的碳氧比为1.1-1.5：1、片径大小为3-40μm的氧化石墨烯。
11、 进一步的技术方案中，熔点200-500℃的所述玻璃粉，以重量份为单位，包括以下原料
12、二氧化硅玻璃粉：50-100份
13、二氧化钛玻璃粉；0-50份
14、氧化铝玻璃粉；0-35份
15、铋酸盐类玻璃粉：0-15份
16、氧化硅硼类金属盐玻璃粉：0-15份。
17、进一步的技术方案中，所述氧化石墨烯水浆料，以重量份为单位，包括以下原料
18、氧化石墨烯：1.2-19.6份
19、水：94.8-175.4份。
20、进一步的技术方案中，所述水溶性树脂粘合剂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂和水性环氧树脂其中的一种或多种的组合。
21、进一步的技术方案中，所述水溶性树脂粘合剂为分解温度为100-200℃的水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂和水性环氧树脂其中的一种或多种的组合。
22、进一步的技术方案中，所述分散剂为十八碳烯胺醋酸盐、烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯、季胺盐、多氨基酰胺磷酸盐的其中一种或多种的组合。
23、进一步的技术方案中，所述还原剂为水合肼、维生素c及葡萄糖的其中一种或多种的组合。
24、本专利技术的第二目的在于提供一种高导热的耐高温石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
25、s1：氧化石墨烯浆料的制备
26、按重量份，将1.2-19.6份的氧化石墨烯与94.8-175.4份的水混合，在50℃下500r/min混合0.5h，降温至常温备用。
27、 s2：玻璃粉水溶性树脂预混体制备
28、按上述重量份组成，复配熔点200-500℃的所述玻璃粉，将所述粉体在空气氛围下以400-600℃高温熔融后形成无晶相共熔体，经打磨粉碎为粒径为5-10μm的熔点200-500℃的玻璃粉。按照上述重量份组成，将水溶性树脂粘合剂与水、分散剂以500r/min速度常温下分散混合0.5h，加入充分混合的熔点200-500℃玻璃粉，50℃下以1000r/min混合1-2h，降温至室温，得到玻璃粉水溶性树脂预混体。
29、s3：耐高温的高导热石墨烯玻璃粉水性涂料制备
30、按上述重量份组成，将所述氧化石墨烯浆料与还原剂以1200r/min在50℃下混合弱还原0.5h，投入所述重量份的玻璃粉水溶性树脂预混体1200r/min混合降温至室温，得到耐高温的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂料。
31、本专利技术的第三目的是提供一种高温的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂料的应用方法。
32、选用选用耐温200℃以上的基材，砂纸打磨除去表面锈蚀污渍，去离子水冲洗晾干后，将制备好的水性涂料均匀喷涂至所述基材的表面；然后进行烘烤固化，固化过程中，以10℃/min的升温速度，由常温升至100℃，保温10min；再以10℃/min的升温速度，从100℃升至200℃，保温10min，最后以10℃/min升温至300-500℃，保温20min，降温后得到耐高温的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂层。在升温的过程中，由于氧化石墨烯同时被热还原，因此氧化石墨烯之间进行自组装形成导热网络，从而达到提升涂料导热性能的目的。
33、本专利技术的有益效果是：
34、本申请制备的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂料，利用氧化石墨烯表面大量的羰基、羧基、羟基和环氧基等含氧基团表现出的良好的在水中的分散性，较好解决了还原氧化石墨烯在水性涂料体系中极难分散的问题；通过还原剂在涂料制备过程中使氧化石墨烯在涂料体系种先进行初步的弱还原，后续烘烤固化过程中，利用氧化石墨烯还原过程中的自组装效果形成高导热的还原氧化石墨烯网络，从而达到提高涂料导热性能的目的。
35、本专利技术利用氧化石墨烯还原自组装过程中表面存在一定的缺陷，将耐高温的玻璃粉嵌入其缺陷及表面上，高温熔融后玻璃粉之间形成致密的高附着的粘结体系，解决了还原氧化石墨烯实际应用中难以附着到使用表面的问题。
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1.一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：按照重量份算，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：所述氧化石墨烯水浆料采用改性Hummers法制备获得，其固含量为3-10wt%，片径大小为3-40μm。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：熔点200-500℃的所述玻璃粉，以重量份为单位，包括以下原料
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：所述水溶性树脂粘合剂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂和水性环氧树脂其中的一种或多种的组合；所述还原剂为水合肼、维生素C、葡萄糖中的一种或多种的组合。
5.一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，其特征在于：将碳氧比为1.1-1.5：1的氧化石墨烯，添加至玻璃粉水溶性树脂预混体中，混合均匀后高导热的耐高温石墨烯玻璃粉水性涂料；所述玻璃粉水溶性树脂预混体包括混合均匀的熔点为200-500℃的玻璃粉、水溶性树脂粘合剂、分散剂和水。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制
7.根据权利要求5所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的固含量为3-5wt%、片径大小为3-40μm、碳氧比为1.1-1.5：1。
8.根据权利要求5所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，其特征在于：所述玻璃粉、水溶性树脂粘合剂、分散剂和水复配后，经500r/min充分混合0.5h后待用。
9.根据权利要求5所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，其特征在于：将所述氧化石墨烯浆料与还原剂以1200r/min在50℃下混合弱还原0.5h，投入所述重量份的玻璃粉水溶性树脂预混体1200r/min混合降温至室温，得到耐高温的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂料。
10.一种石墨烯玻璃粉水性涂料的使用方法，其特征在于：选用耐温200℃以上的基材，砂纸打磨除去表面锈蚀污渍，去离子水冲洗晾干后，将制备好的水性涂料均匀喷涂至所述基材的表面；然后进行烘烤固化，固化过程中，以10℃/min的升温速度，由常温升至100℃，保温10min；再以10℃/min的升温速度，从100℃升至200℃，保温10min，最后以10℃/min升温至300-500℃，保温20min，降温后得到耐高温的高导热氧化石墨烯玻璃粉水性涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：按照重量份算，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：所述氧化石墨烯水浆料采用改性hummers法制备获得，其固含量为3-10wt%，片径大小为3-40μm。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：熔点200-500℃的所述玻璃粉，以重量份为单位，包括以下原料
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料，其特征在于：所述水溶性树脂粘合剂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂和水性环氧树脂其中的一种或多种的组合；所述还原剂为水合肼、维生素c、葡萄糖中的一种或多种的组合。
5.一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，其特征在于：将碳氧比为1.1-1.5：1的氧化石墨烯，添加至玻璃粉水溶性树脂预混体中，混合均匀后高导热的耐高温石墨烯玻璃粉水性涂料；所述玻璃粉水溶性树脂预混体包括混合均匀的熔点为200-500℃的玻璃粉、水溶性树脂粘合剂、分散剂和水。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯玻璃粉水性涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金明，谢镇佳，叶玉丹，何健昌，王杰，
申请(专利权)人：广东墨睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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