[发明专利]一种复合石墨烯地暖浆料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合石墨烯地暖浆料，其特征在于，按重量份计，包含：碳纤维/石墨烯/碳微球粉体0.1～30，基体粘结料0.1～70、分散剂0.1～5、流平剂0.1～5，防沉淀剂0.1～5，消泡剂0.1～1；

所述碳纤维/石墨烯/碳微球粉体为碳纤维与碳微球的表面气相沉积生长石墨烯；

所述基体粘结料为分子量为50000-100000的聚氨酯和/或环氧树脂，所述防沉淀剂为气相二氧化硅；所述复合石墨烯地暖浆料的方阻为40～4000Ω/□，粘度为3000～30000cps，粒度为5～10μm；

所述复合石墨烯地暖浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)碳纤维/石墨烯/碳微球粉体的制备；

(2)将碳纤维/石墨烯/碳微球粉体、基体粘结料、分散剂、流平剂、防沉淀剂、消泡剂按预设比例混合，经过研磨、搅拌后制得复合石墨烯地暖浆料；

其中，所述步骤(1)包括如下步骤：

(11)将预氧化的碳纤维原丝切成目标长度的短纤；以煤沥青为原料，在反应釜内采用中温热聚合法生成碳微球混合物，并以有机溶剂一分离萃取，得到碳微球粉末；

(12)将短纤、碳微球粉末机械分散于有机溶剂二中，接着添加九水硝酸铁，机械混合后干燥成粉末，转至氧化铝坩埚进行高温碳化，并在高温气相沉积炉中气相沉积石墨烯得到碳纤维/石墨烯/碳微球粉体，最后通过粉体收集器收集碳纤维/石墨烯/碳微球粉体。

2.根据权利要求1所述的一种复合石墨烯地暖浆料，其特征在于，所述预氧化的碳纤维原丝的规格为1～12K；所述短纤的长度为1～6mm；所述煤沥青为中温煤沥青；所述有机溶剂一为甲苯和正己烷；所述中温热聚合法的反应条件为：温度为300～400℃，搅拌速度100～700r/min、压力1.0MPa、时间0.1～8h。

3.根据权利要求1所述的一种复合石墨烯地暖浆料，其特征在于，所述预氧化的碳纤维原丝的规格为1～3K；所述短纤的长度为1～3mm。

4.根据权利要求1所述的一种复合石墨烯地暖浆料，其特征在于，所述步骤(12)中的机械分散的方式为球磨机、砂磨机或蓝氏研磨机；当机械分散的方式为球磨机时，球磨介质为直径1～3mm的氧化锆球，球磨时间0.1～4h，球磨控制温度为20～30℃，球磨得到碳纤维原丝粉的粒径不大于20μm，碳微球粉末的粒径为5～15μm；所述有机溶剂二为乙二醇、乙醇、丙三醇中的一种或多种；所述干燥的方式为冷冻干燥、真空干燥或加热鼓风干燥；所述碳纤维原丝粉、碳微球粉末、有机溶剂二、九水硝酸铁的质量比为0.1～1：0.1～1：0.1～1：0.1～1。

5.根据权利要求1所述的一种复合石墨烯地暖浆料，其特征在于，所述气相沉积的条件为：在高温气相沉积炉中，甲烷、氢气作为气源，氮气作为保护气源，温度为800～1200℃。

6.根据权利要求5所述的一种复合石墨烯地暖浆料，其特征在于，所述甲烷与氢气的质量比为0.1～8：1。