[发明专利]一种石墨烯UV固化胶的制备及其复合加热玻璃的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯材料技术领域，尤其是涉及一种改性石墨烯浆料的制备方法、石墨烯UV固化胶的制备方法及其复合玻璃的应用方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体材料，因其具有独特的结构，优异的电学、力学、光学、化学及热学等性能成为许多人研究的热点。

UV光固化涂料具有不含挥发性有机化合物(VOC)，对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等优点。而传统涂料易挥发、固化速度慢，不利于环境保护。石墨烯直接添加入涂料、UV固化体系，因石墨烯的比表面积大、反应活性高等因素，需对石墨烯进行改性后才能发挥或提升石墨烯复合涂层的特种性能指标，若配合适当的固化体系能大幅度提高石墨烯UV固化胶对基材的附着力，以及大幅提升性能指标。

建筑玻璃的除雪除雾，一般还是以人工为主，费时费力，尤其高层建筑的清理存在安全隐患。而汽车前挡风玻璃因其特殊性，需提升其力学强度，特别是在高速运动发生破裂时，飞溅的玻璃会对车内成员和行人产生严重的生命威胁。在北方冬季，汽车玻璃的除霜除雾是一个很大的问题，需开发一款快速除霜除雾的汽车玻璃系统。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供了一种石墨烯UV固化胶制备及应用，生产效率高，绿色环保，工艺管控简便。

本发明的另一目的是提供一种自发热的夹层玻璃，玻璃-石墨烯UV固化胶膜-玻璃作为一个整体，施加电压即可产生热量，1-3秒温度可到50-75℃，为石墨烯的工业化应用提供一种可靠的方式方法。

本发明的技术方案如下：

本申请人提供了一种石墨烯UV固化胶，由以下重量百分比的原料组成：

所述改性石墨烯色浆的制备方法为：

(1)将UV树脂B、石墨烯混合后，在40～50℃下搅拌并超声分散1～3小时；

(2)将表面活性剂、流平剂在20～30℃下混合均匀，然后快速倒入步骤(2)得到的40～50℃的超声分散后的混合物，20～30℃下在600～1000r/min速度下搅拌5～15分钟，冷却至10～20℃；

(3)然后升温至20～30℃，以1100～1500r/min的速度搅拌10～30分钟，最后在10～20℃下以100～400r/min的速度搅拌1～3小时，即得改性石墨烯色浆；

所述UV树脂B:石墨烯:表面活性剂:流平剂的质量比为1:1-5:0.1-0.5:1-5。

优选的，所述UV树脂A或者UV树脂B分别独立的表示为UV聚酯树脂、UV环氧丙烯酸酯、UV聚氨酯丙烯酸酯、UV聚酯丙烯酸酯、UV聚醚丙烯酸酯、UV纯丙烯酸树脂、UV环氧树脂、UV有机硅低聚物或其改性复合树脂中的至少一种。

优选的，所述光引发剂为1173、184、369、651、819、907、ITX中的至少一种。

优选的，所述活性助剂可不加，添加时选取硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种。

优选的，述活性类稀释剂为丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯即HEMA、二缩三丙二醇二丙烯酸酯即TPGDA、1,6-己二醇二丙烯酸酯即HDDA、二季戊四醇六丙烯酸酯即DPHA、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯即TMPTA中的至少一种。

优选的，所述混合溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、正丁醇、异辛醇、二甲苯、三甲苯、环己酮中的至少2种。

优选的，所述石墨烯为1-2层的氧化还原石墨烯。

优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种。

优选的，所述流平剂为硅氧烷丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的至少一种。

本申请人还提供了一种所述的石墨烯UV固化胶制备加热玻璃的应用方法，具体步骤为：

(1)将石墨烯UV固化胶均匀涂覆在一块玻璃的其中一面上，将另一块玻璃贴合在石墨烯UV固化胶涂层上，合拢两块玻璃，形成有夹层的双层玻璃；

(2)将有夹层的双层玻璃放入电流方向与其平行的电场中，用能量为100-300W/cm的UV紫外灯进行照射5-15秒，快速固化形成石墨烯UV固化胶膜，使玻璃-胶膜-玻璃三层结合紧密；

(3)最后在两层玻璃中间的石墨烯UV固化胶膜相对面的边缘处加上电极，施加正负电压后即可使石墨烯UV固化胶膜导电并产生热量。当施加正负极电压12-16V时，即可产生热量，1-3秒温度可到50-75℃。