[发明专利]一种高固体抗静电石墨烯导热涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，尤其是涉及一种高固体抗静电石墨烯导热涂料的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。它的厚度大约为0.335nm，根据制备方式的不同而存在不同的起伏，通常在垂直方向的高度大约1nm左右。2004年英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫发现单层石墨烯。2010年，两人因在石墨烯方面的卓越工作被授予2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯为世上电阻率最小的材料，电阻率只有约10^-8Ω·m，导热系数高于碳纳米管和金刚石，高达5300W/m·K，具有化学稳定性、耐高温性、延展性。

有机硅改性环氧树脂，是在环氧树脂的主体中通过缩合反应引入低分子量聚硅氧烷，目的是为了提高环氧树脂的强度、耐热、耐老化性能。

普通的环氧涂料具有装饰性、防腐性，但该产品为有机化合物，本身的耐温性、导热性、导电性能较差，因此在很多领域应用受到明显限制。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高固体抗静电石墨烯导热涂料的制备方法，以克服现有技术的缺陷，制备的涂料采用石墨烯作为散热介质、导电介质，环氧有机硅树脂作为耐热成膜物，从而使产品具有优秀的散热效果和耐热效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高固体抗静电石墨烯导热涂料的制备方法，包括制备主剂和制备固化剂的步骤：

所述制备主剂的步骤为：

(1)将配方量的石墨烯、环氧有机硅树脂和溶剂混合后搅拌均匀，得混合溶液；

(2)在搅拌的同时向混合溶液中依次加入分散剂和/或表面活性剂、消泡剂，混合均匀后得石墨烯涂料，也即主剂；

所述制备固化剂的步骤为：将配方量的胺固化剂和干燥促进剂混合后搅拌均匀，即为固化剂。

优选的，所述制备主剂的步骤(1)中，将配方量的石墨烯、环氧有机硅树脂和溶剂混合加入搅拌机，控制转速1000-2000rpm，搅拌时间1-4h，得混合溶液。

优选的，所述制备主剂的步骤(2)中，依次向搅拌机中加入分散剂和/或表面活性剂、消泡剂，控制转速1000-1500rpm，搅拌时间0.5-3h，混合均匀后即得石墨烯涂料，也即主剂。

优选的，所述制备固化剂的步骤为：将配方量的胺固化剂和干燥促进剂混合加入搅拌机，于转速1000-2000rpm下搅拌0.5-2h，即为固化剂。

优选的，所述主剂和固化剂的质量比为2:1-4:1；所述主剂包括以下质量百分数的各组分：石墨烯5～35％、环氧有机硅树脂10～60％，分散剂和/或表面活性剂3～10％，消泡剂4～40％，溶剂5～20％；各组分的质量百分数之和为100％。

优选的，所述主剂包括以下质量百分数的各组分：石墨烯10～25％、环氧有机硅树脂25～45％，分散剂和/或表面活性剂5～7％，消泡剂10～30％，溶剂9～15％；各组分的质量百分数之和为100％。

优选的，所述固化剂包括以下质量百分数的各组分：胺固化剂80～90％，干燥促进剂10～20％。

优选的，所述溶剂为水、异丙醇、乙醇、丁酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单丁醚中的一种或两种以上；所述分散剂为改性聚氨酯高聚物、改性乙烯基共聚物、改性丙烯酸高聚物、不饱和聚酰胺的羧酸盐、聚酯改性磷酸酯化合物和有机改性聚硅氧烷中的一种或两种以上。

优选的，所述表面活性剂为硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、季铵化物、脂肪酸甘油酯和聚山梨酯中的一种或两种以上；所述消泡剂为有机硅类的、氟碳改性的、不相容的高沸点溶剂、丙烯酸酯类的、乙烯基共聚物中的一种或两种以上；优选的，所述消泡剂为氟碳改性有机硅消泡剂、丙烯酸酯消泡剂、乙烯基共聚物消泡剂中的一种或两种以上。

优选的，所述胺固化剂为异氟尔酮二胺、聚醚胺、聚酰胺、脂肪胺、环氧加成胺和酚醛胺中的一种或两种以上；所述干燥促进剂为TA酚、苯甲醇、腰果酚、咪唑中的一种或两种以上。

还包括将主剂和固化剂混合的步骤：将制备的主剂和制备的固化剂混合后搅拌均匀，得所述高固体抗静电石墨烯导热涂料。

相对于现有技术，本发明所述的一种高固体抗静电石墨烯导热涂料的制备方法具有以下优势：