[发明专利]一种石墨烯发热浆料及其制备方法

说明书

本发明涉及发热浆料技术领域，提供一种石墨烯发热浆料及其制备方法，解决现有技术电加热设备使用线状发热材料，存在发热不均、热效率低的问题。包括以下重量份的原料：石墨烯30～50份、炭黑5～10份、合成树脂50～70份、金属粉10～16份、抗静电剂3～5份、分散剂5～8份、增稠剂1～3份、溶剂150～300份、固化剂10～18份、钛酸酯偶联剂0.6～1.2份。

技术领域

本发明涉及发热浆料技术领域，尤其涉及一种石墨烯发热浆料及其制备方法。

背景技术

目前农林畜牧业室内供暖主要是采用水暖，而水暖需要在室内外铺设供热管路和加热锅炉等大型设备，一次性投资较大，需要常年维护，而且温度不易单独控制，要额外安装散热器，占用室内有限的使用面积，不节能环保。电热取暖方式优于水的管网取暖，其具有投资少、维护简单、控温容易等优点。传统的电加热设备常使用金属丝或碳纤维等线状发热材料，存在发热不均、热效率低及易折断等缺点，限制了其应用范围。中国专利申请号：201120052721.9公开了一种新型发热地板，所述发热地板从下到上依次由保温隔热板、线状发热体和金属板组成，在金属板与保温隔热板粘合面上对应开设有布线槽，线状发热体固定嵌入布线槽内，两端通过连接头与电源线或另一线状发热体连接。

石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体材料，具有优良的导电与导热性能，相比于金属导电填料，石墨烯重量更轻、导电性能更好、寿命更长，还具有对环境友好、来源广泛、可再生的优点。利用石墨烯为主要原料的浆料制成的电热产品，通电后发热为面状发热，热量分布均匀，散发热量速度快，可很快提高周围温度。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种石墨烯发热浆料及其制备方法，解决现有技术电加热设备使用线状发热材料，存在发热不均、热效率低的问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种石墨烯发热浆料，包括以下重量份的原料：石墨烯30～50份、炭黑5～10份、合成树脂50～70份、金属粉10～16份、抗静电剂3～5份、分散剂5～8份、增稠剂1～3份、溶剂150～300份、固化剂10～18份、钛酸酯偶联剂0.6～1.2份。

进一步的改进是：一种石墨烯发热浆料，包括以下重量份的原料：石墨烯40份、炭黑10份、合成树脂60份、金属粉10份、抗静电剂4份、分散剂6.5份、增稠剂2份、溶剂250份、固化剂14份、钛酸酯偶联剂1.2份。

进一步的改进是：所述金属粉为铜粉、镍粉及银粉的混合物，其中铜粉、镍粉和银粉的重量比为3～4.8：0.8～1.5：0.1～0.3。

进一步的改进是：所述合成树脂为聚己内酯树脂、尼龙酸甲酯和脲醛树脂的混合物，其中聚己内酯树脂、尼龙酸甲酯和脲醛树脂添加剂的重量比为4：3：3。

进一步的改进是：所述抗静电剂为单棕榈酸甘油酯、脂肪胺聚氧乙烯醚中的任意一种。

进一步的改进是：所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任意一种。

进一步的改进是：所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯乙烯中的任意一种。

进一步的改进是：所述固化剂由双氰胺和硫酸铵按重量比1.5～2.5：0.9～1.6混合而成。

进一步的改进是：所述增稠剂为低分子聚乙烯蜡、聚丙烯酰胺、聚氨酯增稠剂中的任意一种。

石墨烯发热浆料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量份称取各原料备用；

(2)将分散剂、抗静电剂、增稠剂、钛酸酯偶联剂加入溶剂中，搅拌溶解制成混合液，再将石墨烯、炭黑、合成树脂和金属粉加入混合液中，在高速分散机内进行分散，搅拌速度为1200-2000r/min，搅拌时间为80-200min，得到初级浆料；