[发明专利]一种阻燃高温型石墨烯电热涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种阻燃高温型石墨烯电热涂料，其特征在于，包括按质量百分比计的如下组分：5～20％石墨烯滤饼，40～60％树脂混合物，20～50％助剂和0.5～2％pH调节剂；所述石墨烯滤饼包括石墨烯微片、高导炭黑、疏水改性的高分子盐分散剂和去离子水，所述石墨烯微片由乙炔和氧气经压燃法制得，所述树脂混合物由含氮阻燃耐温型环氧树脂和含磷阻燃型固化剂组成；

所述含氮阻燃耐温型环氧树脂为A₁、A₂、A₃中至少一种，

其中，A₁为

A₂为

A₃为

所述含磷阻燃型固化剂为B₁或B₂，

其中，B₁为

B₂为

2.如权利要求1所述的阻燃高温型石墨烯电热涂料，其特征在于，所述石墨烯微片中不含金属离子，且其厚度小于2.0nm，层数为2～5层，片径为0.5～2.3μm；所述高导炭黑的粒径为20～80nm。

3.如权利要求1所述的阻燃高温型石墨烯电热涂料，其特征在于，所述石墨烯滤饼的固含量为10～25％，且石墨烯滤饼中石墨烯微片、高导炭黑、疏水改性的高分子盐分散剂和去离子水的质量比为0.1～0.3:0.1～0.5:0.005～0.02:1。

4.如权利要求1所述的阻燃高温型石墨烯电热涂料，其特征在于，所述含氮阻燃耐温型环氧树脂与含磷阻燃型固化剂质量比为2～6:1。

5.如权利要求1所述的阻燃高温型石墨烯电热涂料，其特征在于，所述助剂包括润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂中的至少一种。

6.如权利要求1～5任一项所述的一种阻燃高温型石墨烯电热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将石墨烯微片、高导炭黑、疏水改性的高分子盐分散剂和去离子水按照设计比例进行混合，并以固定转速在高速均质机下进行分散一段时间后，通过蒸发或抽滤掉一定比例的去离子水，得到粒径≤20μm的石墨烯滤饼；

2)将含氮阻燃耐温型环氧树脂、含磷阻燃型固化剂和助剂按照设计比例混合后进行搅拌，并加入pH调节剂调节pH值至8.5，得到混合树脂初料；

3)将制得的石墨烯滤饼、混合树脂初料以及有机硅偶联剂一起搅拌分散，得到石墨烯电热粗料；

4)将石墨烯电热粗料在三辊研磨机上进行研磨至其粒径≤10μm，得到阻燃高温型石墨烯电热涂料。

7.如权利要求6所述的阻燃高温型石墨烯电热涂料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯微片采用压燃法制得，其过程为采用乙炔和氧气为原料在四冲程往复活塞式内燃机燃烧室内经欠氧压燃反应，再经真空石墨烯收集罐收集。

8.如权利要求6所述的阻燃高温型石墨烯电热涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中阻燃高温型石墨烯电热涂料粒径≤5μm。