[发明专利]一种基于多级结构石墨烯的电热涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在铜基底上负载三维石墨烯材料，然后在三维石墨烯材料的表面旋涂树脂薄膜，得到铜基底/三维石墨烯/树脂材料；其中，所述在铜基底上负载三维石墨烯材料的步骤具体包括：利用化学氧化法在铜基底上垂直生长氢氧化铜纳米棒，得到铜基底/氢氧化铜纳米棒阵列材料；将所述铜基底/氢氧化铜纳米棒阵列材料置于惰性气体氛围中煅烧，得到铜基底/氧化铜纳米棒阵列材料；利用水热还原法还原所述铜基底/氧化铜纳米棒阵列材料，得到铜基底/铜纳米棒阵列材料；在所述铜基底/铜纳米棒阵列材料上利用化学气相沉积法沉积石墨烯，得到铜基底/三维石墨烯材料；

腐蚀所述铜基底/三维石墨烯/树脂材料的铜基底，得到三维石墨烯/树脂材料；

将树脂材料和有机溶剂混合，在搅拌状态下加入所述三维石墨烯/树脂材料，继续加入分散剂、流平剂、消泡剂，得到混合溶液；

将所述混合溶液进行研磨，得到基于多级结构石墨烯的电热涂料。

2.根据权利要求1所述的基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，所述将树脂材料和有机溶剂混合，在搅拌状态下加入所述三维石墨烯/树脂材料，继续加入分散剂、流平剂、消泡剂，得到混合溶液的步骤中，

所述树脂材料、三维石墨烯/树脂材料、分散剂、流平剂、消泡剂、有机溶剂按照重量份数比为50~80 份：5~10 份：0.1~5份：0.1~3 份：0.1~3 份：10~40 份。

3.根据权利要求1所述的基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，所述铜基底/三维石墨烯材料包括石墨烯纳米管和石墨烯纳米片，所述石墨烯纳米管的长度为20~50nm，所述石墨烯纳米片的厚度为5~10nm。

4.根据权利要求1所述的基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，在所述利用化学氧化法在铜基底上垂直生长氢氧化铜纳米棒的步骤之前，还包括，将铜基底用盐酸和水交替洗涤数次，所述铜基底为铜片、铜丝网或铜泡沫。

5.根据权利要求1所述的基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，所述利用化学氧化法在铜基底上垂直生长氢氧化铜纳米棒，得到铜基底/氢氧化铜纳米棒阵列材料的步骤具体包括，将铜基底浸没在8~12mol/L的氢氧化钠溶液和20~30wt%氨水的混合液中，室温静置1~24h，用水和乙醇交替洗涤数次，干燥，得到铜基底/氢氧化铜纳米棒阵列材料；其中所述氢氧化钠溶液和氨水的体积比为1~3：1。

6.根据权利要求1所述的基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，所述将所述铜基底/氢氧化铜纳米棒阵列材料置于惰性气体氛围中煅烧，得到铜基底/氧化铜纳米棒阵列材料的步骤具体包括，将所述铜基底/氢氧化铜纳米棒阵列材料置于氩气氛围中500~600℃煅烧1~3h，得到铜基底/氧化铜纳米棒阵列材料。

7.根据权利要求1所述的基于多级结构石墨烯的电热涂料的制备方法，其特征在于，所述利用水热还原法还原所述铜基底/氧化铜纳米棒阵列材料，得到铜基底/铜纳米棒阵列材料的步骤具体包括，

将氢氧化钠、还原剂、水配置还原剂溶液；

在所述还原剂溶液中加入所述铜基底/氧化铜纳米棒阵列材料，在微波反应器中，在120~200℃下微波水热反应0.5~2h，冷却至室温，用水和乙醇交替洗涤数次，干燥，得到铜基底/铜纳米棒阵列材料。