[发明专利]一种石墨相氮化碳-石墨烯复合物改性的自清洁导热氟碳面漆

说明书

本发明提供一种石墨相氮化碳—石墨烯复合物改性的氟碳面漆，由A组分和B组分构成，A组分与B组分的质量比为4：1；其中，A组分由如下重量份的原料组成：氟碳树脂：40～70份、有机溶剂：30～40份、g‑C₃N₄/rGO：0.5～25份、消泡剂：0.1～0.5份、流平剂：0.1～2份；B组分为封闭型异氰酸酯固化剂。涂层中的石墨相氮化碳可以在可见光下发生光催化反应，实现涂层的自清洁作用；石墨烯的添加不仅可以实现光生电子—空穴对的快速分离，提高光催化效率和自清洁能力，而且石墨烯的高导热系数将大大提高涂层的散热性能。步骤简单、操作方便、实用性强。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，特别是涉及一种石墨相氮化碳-石墨烯复合物改性的自清洁导热氟碳面漆。

背景技术

氟碳树脂中的F-C键键能高达486KJ/mol，表现出超高的化学稳定性及耐候性而成为面漆的首选材料。但是有机污染物在氟碳涂层表面的附着问题一直以来都没有得到较好的解决。尤其是近年来，随着环境污染的加重，大气中的有机污染物浓度不断提高，极大的影响了涂层的美观性和耐久性。

石墨相氮化碳是一种典型的富电子有机半导体材料，导带和价带之间的禁带宽度～2.7eV，可以吸收太阳光中波长小于475nm的蓝紫光。在光照的条件下，石墨相氮化碳中的电子被激发到导带形成电子—空穴对，空穴可以和吸附的水分子或羟基发生反应，生成具有极高活性的·OH与·O₂^-，可以引发绝大多数的有机化合物和部分无机物的分解，实现涂层的自清洁作用。

但是石墨相氮化碳作为聚合物材料，激子结合能较高，不利于光生电子—空穴的迁移和分离，从而导致电子与空穴的复合率高，量子效率低。将其与其他材料复合，形成异质结构，可以促进光生电子—空穴对的分离，从而提高涂层的光催化效率和自清洁能力。

石墨烯是由碳原子通过sp²杂化得到的二维晶体材料，具有优异的力学、热学和电学性能。常温下其电子迁移率超过15000cm²/(V·s)，导热系数高达5300W/(m·K)，高于碳纳米管和金刚石。由于石墨相氮化碳与石墨烯均是由sp²杂化形成的高度离域的π共轭体系，两者结构上的相似性使其更易形成复合材料。石墨相氮化碳在可见光的照射下激发产生电子—空穴对，由于石墨烯具有极高的电子迁移率，可以将电子迅速的从石墨相氮化碳的导带迁移至石墨烯，促进光生电子—空穴对的分离，从而提高了石墨相氮化碳的光催化量子效率和涂层的自清洁能力。与此同时，石墨烯的高热导系数将使涂层具有更好的导热性能，对于电线电缆、工业设备、航空航天等对散热性能要求比较高的领域具有更广泛的应用。石墨相氮化碳与石墨烯复合材料改性的氟碳面漆将同时具有光催化自清洁能力和高导热性能。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种石墨相氮化碳—石墨烯复合物改性的氟碳面漆，涂层中的石墨相氮化碳可以在可见光下发生光催化反应，实现涂层的自清洁作用；石墨烯的添加不仅可以实现光生电子—空穴对的快速分离，提高光催化效率和自清洁能力，而且石墨烯的高导热系数将大大提高涂层的散热性能。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种石墨相氮化碳-石墨烯复合物改性的自清洁导热氟碳面漆，由A组分和B组分构成，A组分与B组分的质量比为4：1；其中，A组分由如下重量份的原料组成：氟碳树脂：40～70份、有机溶剂：30～40份、g-C₃N₄/rGO：0.5～25份、消泡剂：0.1～0.5份、流平剂：0.1～2份；B组分为封闭型异氰酸酯固化剂。