[发明专利]一种红外辐射绝缘涂层及其涂料和制备方法

权利要求书

1.一种多级红外加热涂层，其特征在于，以聚铝硅酸盐层作为底层，碳化硅层作为中间层，可石墨化高分子层作为上层，球形石墨烯贯穿三层结构；球形石墨烯尺寸为1～3μm，由底层、中间层和上层组成的三层结构的总厚度不超过球形石墨烯尺寸的1/4；上层的厚度小于三层结构总厚度的1/10；所述可石墨化高分子层由可石墨化高分子构成，所述可石墨化高分子选自分子量为3000-10000的聚酰亚胺、沥青或聚丙烯腈。

2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述聚铝硅酸盐层为长石层、云母层、高岭土层、沸石层或石榴石层。

3.一种权利要求1所述的多级红外加热涂层的制备方法，其特征在于，将多级红外加热涂料经离心喷涂、紫外固化后，进行加热定型，得到所述多级红外加热涂层，所述紫外固化的温度为60-120℃，时间为1-6h；所述多级红外加热涂料的原料按重量份计包括：1重量份球形石墨烯、0.02-0.12重量份可石墨化高分子、1-4重量份聚铝硅酸盐、0.5-2重量份超支化碳硅烷以及0.01-0.1份过氧化物交联剂；所述超支化碳硅烷的分子量小于10000，支化度为1.1-2；所述可石墨化高分子的种类选自聚酰亚胺、沥青或聚丙烯腈，分子量为3000-10000；所述过氧化物交联剂选自：过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸或2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷；聚铝硅酸盐选自长石、云母、高岭土、沸石或石榴石。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述球形石墨烯是由浓度为0.1mg/mL-1mg/mL的氧化石墨烯溶液喷雾而成，并经过化学还原制备得到，所述球形石墨烯的I_D/I_G值不高于0.05，且其尺度为1-3μm，壁厚小于4个原子层。

5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述离心的离心力范围为2000-10000rcf。

6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，加热定型的具体方法为：

升温到250℃，升温速度小于5℃/min，250℃保温0.5-2h；

升温到500℃，升温速度小于5℃/min，500℃保持1-2h；

快速升温到1300℃，升温速度大于50℃/min，1300℃保持1-5min。

7.一种多级红外加热涂料，其特征在于，按重量份计包括：1重量份球形石墨烯、0.02-0.12重量份可石墨化高分子、1-4重量份聚铝硅酸盐、0.5-2重量份超支化碳硅烷以及0.01-0.1份过氧化物交联剂；所述超支化碳硅烷的分子量小于10000，支化度为1.1-2；所述可石墨化高分子的种类选自聚酰亚胺、沥青或聚丙烯腈，分子量为3000-10000；所述过氧化物交联剂选自：过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸或2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷；聚铝硅酸盐选自长石、云母、高岭土、沸石或石榴石。