石墨烯作為最前沿的新型納米材料,受到了全球科學(xué)家的廣泛關(guān)注,多國都在爭搶石墨 烯研發(fā)的龍頭地位??茖W(xué)家甚至預(yù)言,石墨烯將會掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)、新產(chǎn) 業(yè)革命。石墨烯之所以如此受歡迎是因為其同時具有高比表面積、快速導(dǎo)電性、優(yōu)異的化學(xué) 穩(wěn)定性、突出的力學(xué)性、高導(dǎo)熱性等性能。石墨烯的應(yīng)用范圍極其廣泛,從超級計算機(jī)到超 級電容器,到復(fù)合材料,到涂料領(lǐng)域,石墨烯都大有作為,而應(yīng)用最快的可能就在涂料領(lǐng)域。
目前市場上的石墨烯涂料都是以普通的有機(jī)樹脂為膠黏劑,長期耐熱在 180℃以下,限制了其在高溫環(huán)境下(200-600℃)的使用。如果能提高石墨烯涂料的使用溫度,必然擴(kuò)大其應(yīng)用場景,比如工業(yè)管道、反應(yīng)釜加熱,民用加熱,完全可以取代電圈、加熱棒、燃?xì)饧訜?。通過實現(xiàn)單向發(fā)熱,更能節(jié)省大量能源,因為石墨烯發(fā)熱可以實現(xiàn)秒熱,熱電轉(zhuǎn)化效率99%,耗電量只有線圈發(fā)熱的三分之一。在國家“節(jié)能減排”、“碳中和”的政策下,必將獲得廣泛關(guān)注和發(fā)展。
水性耐高溫純硅樹脂石墨烯發(fā)熱涂料,實現(xiàn)耐高溫涂料的水性化,同時與石墨烯結(jié)合, 擴(kuò)展了石墨烯涂料的使用溫度限制,實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補,耐高溫、水性化、高導(dǎo)熱,滿足 市場對耐超高溫導(dǎo)熱涂料的需求。
水性耐高溫硅樹脂涂料以水性耐高溫純硅樹脂為成膜物質(zhì),能夠承受 200~800℃的高溫,通過噴涂施工在各種金屬基材表面,烘烤后涂層具有耐高溫、高硬度、高附著力、高耐候等功能特性。
v 產(chǎn)品特性
1、很好的水稀釋性,低氣味,不含甲苯、二甲苯,符合環(huán)保法規(guī)要求。
2、極佳的成膜性,良好的潤濕性、流平性,可室溫快速表干。
3、對鑄鐵、生鐵、不銹鋼、銅合金、鋁合金、馬口鐵等金屬基材有良好的附著力。
4、優(yōu)異的硬度,根據(jù)基材以及固化溫度的不同,硬度可以最高實現(xiàn)8-9H。
5、完全固化后涂膜具有良好的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐候性和耐鹽霧性。
6、完全固化后漆膜具有良好的韌性、耐磨性、抗沖擊性、耐黃變和抗化學(xué)品性。
7、高導(dǎo)熱系數(shù):3.5W/mK,快速導(dǎo)走熱量,實現(xiàn)秒熱,熱電轉(zhuǎn)化效率99%以上。
v 技術(shù)指標(biāo)
項目 | 測試方法 | 指標(biāo) |
涂料外觀 | 燒杯取樣,目測 | 黑色 液體(久置有沉底,可攪拌均勻) |
烘烤后的涂層外觀 | 目測,色卡 | 表面要求色澤均勻、無露底、無明顯龜裂、無起皺起泡、無雜色點 |
固含量 (w/w) | 2h@150℃ | 40-45 |
粘度 | (涂-4杯)@25℃,S | 30-100 |
干燥時間 | 表干:(23±2℃) 實干:220℃烘烤 | ≤1h 30分鐘 |
附著力(噴砂工件) | 百格測試法 | 0級 |
耐熱性 | 6h@600℃ | 涂層完好,無開裂剝落 |
耐冷熱沖擊 | 把絲印后的試片放入恒溫550℃的加熱爐中,恒溫1小時后取出,立即放入冷水中急速冷卻;>=5個循環(huán) | 表層無任何剝落、開裂、起泡,附著力百格測試通過0級;允許光澤和色度有輕微變化。 |
v 產(chǎn)品用途
1、燒水壺、發(fā)熱板、發(fā)熱棒、工業(yè)加熱等高溫環(huán)境下需要快速導(dǎo)熱的場合。
2、電子、電器元件及機(jī)電產(chǎn)品的水性散熱涂料。
3、大型機(jī)電、發(fā)動機(jī)、工礦設(shè)備等快速散熱涂料。
v 建議配方
對于水性耐高溫石墨烯硅樹脂涂料,可參考如下表所示的推薦配方作為起始配方,以制備水性單組份烘烤型石墨烯涂料:
成分 | 質(zhì)量份 | 供應(yīng)商 |
去離子水 | 531.6 |
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分散劑BYK-190 | 24 | BYK |
防沉劑BYK-420(10%) | 18 | BYK |
防沉劑Bentone LT(2%) | 24 | 海明斯 |
消泡劑Foamex 810 | 2.4 | 迪高 |
低熔點玻璃粉(350℃) | 200 |
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銅鉻黑 | 200 |
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云母粉 | 200 |
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總計 | 1200 |
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黑色漿料的配方:
* 顏料和填料含量= 50%
工序:
在水中加入消泡劑、防沉劑和分散劑,轉(zhuǎn)速 1000rpm, 5min。
加入云母粉、低熔點玻璃粉、銅鉻黑,轉(zhuǎn)速 2000~3000rpm,45min。
成分 | 質(zhì)量份 |
硅樹脂乳液 AH-071 | 100 |
黑色漿料 | 67 |
石墨烯漿料(10%) | 5 |
去離子水 | 20 |
防沉劑Bentone LT(2%) | 4 |
防閃銹劑 | 1.0 |
增稠劑(堿溶漲締合型) | 1~2 |
消泡劑Foamex 810 | 0.1 |
為得到更好的分散效果、亮度、細(xì)度,建議砂磨或添加 1:2 鋯珠進(jìn)行球磨。耐高溫石墨烯涂料配方:
工序:
直接分散所有組分,直到均勻,包裝時用 200 目濾袋過濾。
注意:根據(jù)樹脂乳液中的固體含量,將樹脂與顏填料的比例調(diào)整到約 3:2。
可根據(jù)需求加入去離子水調(diào)整固含量。
v 使用方法
施工方式:
噴涂或絲印施工工藝:
1、涂料久置會沉淀,請在施工前充分?jǐn)嚢杈鶆颍部梢愿鶕?jù)噴涂粘度要求加入5-10%
的去離子水進(jìn)行稀釋,建議先噴涂工件進(jìn)行測試;
2、基材表面處理:除油、除銹,進(jìn)行噴砂、拉絲等處理使表面粗造化,以增強(qiáng)附著力;
3、噴涂或絲印:施工后,常溫表干后進(jìn)行烘烤或80℃以下低溫烘烤加速表干;
4、烘烤:建議 200-280℃ 10-60min 條件下完全固化,優(yōu)選 220℃30min。
v 注意事項
本涂料因含有多種耐高溫材料的密度不同,使用前必須充分?jǐn)嚢杈鶆?,使用后必須及時蓋好包裝桶的蓋子,以免涂料增稠結(jié)皮。噴槍和刷子要及時用水清洗,以免殘留涂料室溫結(jié)皮后影響使用。
v 包裝及儲運
包裝規(guī)格:20公斤塑料桶。本品存放于0℃以上的通風(fēng)陰涼處,不超過40℃,按非危險品運輸。
v 保質(zhì)期
在密閉容器中儲存12個月。(在每個產(chǎn)品標(biāo)簽上都會注明產(chǎn)品的“最佳使用期限”。儲存時間超過標(biāo)簽所標(biāo)注的最佳使用期限并不意味著該產(chǎn)品必定不能繼續(xù)被使用。但是在這種情況下,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,需要重新檢查產(chǎn)品的相關(guān)性