[发明专利]一种新型导电可控发热的电热涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及电热涂料领域，提供了一种新型导电可控发热的电热涂料，原料至少包含：导电材料、树脂粘结料、水；所述导电材料的原料包含石墨粉、碳纳米管、石墨烯；所述乳液A、石墨粉、碳纳米管、石墨烯的重量比为1：(0.05‑0.1)：(0.5‑1)：(0.01‑0.1)。

技术领域

本发明涉及电热涂料领域，具体的更涉及一种新型导电可控发热的电热涂料及其制备方法。

背景技术

电热涂料是在导电涂料基础上开发出的具有优异电热特性的一种新型功能材料，当给电阻材料通电时，涂层即可产生焦耳发热现象。电热涂料作为一种新型功能涂料具有广泛的应用前景。如可用于建筑物的室内外加热取暖，可制成自控温电热餐桌、电热水器和工业上的中低温烘烤电炉等，在电发热材料及其电器元器件、电路成型材料和电采暖等领域都具有重要的实用价值。

目前现有技术中研究较多种类的电热涂料，市场上基于电发热涂料是碳粉或石墨制成的发热涂料，有碳纤维发热丝或发热线及发热膜，发热油墨等。但这种电发热涂料由于发热涂料本身的原因会造成发热不均，局部过热现象严重，存在安全隐患。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个方面提供了一种新型导电可控发热的电热涂料，原料至少包含：导电材料、树脂粘结料、水；所述导电材料的原料包含石墨粉、碳纳米管、石墨烯；所述乳液A、石墨粉、碳纳米管、石墨烯的重量比为1：(0.05-0.1)：(0.06-0.1)：(0.01-0.1)；所述树脂粘结料的使用量为导电材料和水的总质量的0.02-0.08wt％。

作为一种优选的技术方案，所述原料还包括碳纳米管浆料；所述碳纳米管浆料与导电材料、树脂粘结料、水的总质量比为1：(0.5-1.5)。

作为一种优选的技术方案，所述乳液A包含水、水性树脂乳液；所述水、水性树脂乳液的重量比为1：(0.2-0.4)。

作为一种优选的技术方案，所述导电材料还包括硅化钼粉；所述硅化钼粉的平均粒径为0.5-10μm。

作为一种优选的技术方案，所述石墨粉的粒径为1000-2500目。

作为一种优选的技术方案，所述碳纳米管的堆密度为0.02-0.12g/cm³。

作为一种优选的技术方案，所述树脂粘结料为高分子纳米胶粉。

作为一种优选的技术方案，所述石墨烯的厚度为0.8-3nm，直径为1-3μm。

作为一种优选的技术方案，所述碳纳米管浆料的3000-8000mPa.s。

本发明的第二个方面提供了一种所述的新型导电可控发热的电热涂料的制备方法，至少包括以下步骤：(1)先将导电材料、树脂粘结料加入到水中，混合搅拌均匀，搅拌速度为2000-4000r/min，搅拌时间为10min-20min；(2)然后再加入碳纳米管浆料，继续搅拌，搅拌速度为6000-10000r/min，搅拌时间为10min-30min；(3)继续加入水性树脂乳液，降低搅拌速度至800-1500r/min，搅拌时间为2-5min，即得。

作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)中的水为去离子水；所述去离子水需要经过煮沸，然后自然冷却到50℃-80℃。

本发明提供了一种新型导电可控发热的电热涂料，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述电热涂料原料配方简单并且制备方法操作简单，而且成本低，大大的提高了工作效率。

(2)本发明中所述的新型导电可控发热的电热涂料具有电热转换效率高且加热速度快的优点；而且节能，与现有技术的电热涂层相比，本发明中所述电热涂料涂层在更薄的厚度时就可以达到电致发热的相同温度，节约资源。