[发明专利]一种电热涂料及其制备方法和应用

说明书

本申请属于涂料领域，尤其涉及一种电热涂料及其制备方法和应用。本申请提供的电热涂料中组分氧化石墨烯纳米颗粒作为导电发热材料，在通电后能够将电能转化为热能，对电热涂料涂覆的基体进行加热，同时电热涂料中组分纳米竹炭纤维能够串联氧化石墨烯纳米颗粒，形成导电导热网络，提高了电热涂料的导电发热性能，导电发热均匀性好，减缓了电热涂料局部过热膨胀导致的开裂，并且纳米竹炭纤维的韧性使得电热涂料加热过程中不易膨胀开裂，使的本申请提供的电热涂料不容易热老化开裂，且导电发热性能优异，从而解决现有技术中电热涂料存在容易老化开裂和导电发热性能差的技术问题。

技术领域

本申请属于涂料领域，尤其涉及一种电热涂料及其制备方法和应用。

背景技术

电热涂料通电后可发热，原理是将电能转化为热能，将电热涂料涂覆到在地面、墙面、金属器具等材料表面成膜，可直接对地面、墙面、金属器具等材料表面加热，减少了热量传递的损失，具有极高的热效率，具有电力、建筑、养殖、装饰、家居等行业中广泛应用的潜力。

电热涂料一般由粘接剂、导电材料、分散介质和添加剂组成；现阶段的粘接剂主要为碱金属硅酸盐、合成树脂、磷酸二氢化物等，在涂料中起成膜和提供支撑作用；导电材料主要为金属系、炭系、金属氧化物系、复合物系等，目前以炭系导电材料为主要的导电材料；分散介质主要是水、乳液、溶剂等；添加剂主要是分散剂、润滑剂、增稠剂、流平剂等，目的使电热涂料拥有某项性能。

现有的电热涂料存在缺陷，如公开号为CN111303703A的发明专利公开的石墨烯发热涂料通过将40％石墨烯、5％-14％氧化物、20％水性树脂、20％-32％粘合剂、0.1％-0.5％消泡剂、0.3％-0.5％偶联剂、0.2％-0.5％流平剂，经过搅拌、调整稀释度等操作后即可得发热涂料；然而单一的石墨烯导电发热温度不高，并且由于氧化石墨烯的添加量过大，导致了涂料成膜后结构松散，容易开裂，该涂料结构支撑作用依赖于水性树脂及粘合剂的作用，由于水性树脂导热性能低、热稳定性差，因此直接制成电热涂料后，前期能够固化成条状，但后期发热和传热后容易发生热老化开裂问题，因此，现有的电热涂料存在容易热老化开裂和导电发热性能差的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种电热涂料及其制备方法和应用，用于解决现有技术中电热涂料存在容易老化开裂和导电发热性能差的技术问题。

本申请第一方面提供了一种电热涂料，组成成分包括粘结剂、氧化石墨烯纳米颗粒、纳米竹炭纤维以及耐热填料。

优选的，所述电热涂料还包括相变微胶囊_。

优选的，所述电热涂料还包括聚丙烯酰胺。

优选的，所述耐热填料包括石膏。

优选的，所述粘结剂包括聚四氟乙烯树脂。

优选的，所述电热涂料还包括十二十四烷基缩水甘油醚溶液。

优选的，所述电热涂料还包括分散介质水。

优选的，所述氧化石墨烯纳米颗粒的粒径0.3-0.5um；

所述纳米竹炭纤维的直径为50-100nm。

优选的，以质量份计算，所述电热涂料包括35-55质量份石膏、8-12质量份聚丙烯酰胺、5-10质量份氧化石墨烯、2-2.5质量份竹炭纤维，15-30质量份聚四氟乙烯树脂、2-5质量份分散剂和0.5-2质量份相变微胶囊。

本申请第一方面提供了一种电热涂料的制备方法，制备方法包括步骤：

步骤1、将聚丙烯酰胺、氧化石墨烯纳米颗粒加入水中进行第一搅拌，得到氧化石墨烯纳米颗粒电热溶液；

步骤2、将氧化石墨烯纳米颗粒电热溶液、相变微胶囊加入石膏中进行第二搅拌，得到石膏电热溶液；