[发明专利]一种含改性石墨烯耐高温涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工涂料领域，特别设计一种耐高温涂料及其制备方法。

背景技术

石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，被称为“新材料之王”，但石墨烯容易团聚、不易分散的问题一直困扰着它的广泛应用。有机硅涂料具有优良的耐热性、耐高低温、耐电晕，耐潮湿和抗水性；对臭氧、紫外线和大气的稳定性良好，对一般化学药品的抵抗力也好。但是有机硅涂料在耐热、耐老化的同时，其附着力、柔韧性和导电性能较差，在一些需要耐高温又需要导电的领域受到极大的限制。

有机硅树脂作为耐高温涂料的研究已经有很多，而耐高温导电涂料的研究不多，并且加入的导电填料的种类有限，金属粉作为导电填料时，加热容易氧化，石墨、炭黑的导电率低，不能满足大电流的冲击，至今没有能够应用到接地网的既具有防腐性能、又能够承受大电流冲击的导电涂料。石墨烯具有超强的导电性能，添加少量就可以明显提高涂层的导电性能，但要实现其在树脂的分散问题是急需克服的困难。

发明内容

本发明的目在于提供一种含改性石墨烯耐高温涂料及其制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含改性石墨烯耐高温涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性石墨烯的制备

取氧化石墨烯Ag和无水吡啶BmL混合，超声震荡后置于冰水浴中，滴加CmL二氯硅烷，反应5～10h后，加入DmL水，继续搅拌反应，抽滤、洗涤，将固体加入到EL水中，加入Fg水合肼，于90～95℃的水浴中反应1～1.5h后过滤、洗涤、真空干燥，得到表面接枝了有机硅小分子的改性石墨烯粉体；A：B：C：D：E：F＝5：(300～500)：(5～10)：(20～50)：(3～5)：(5～10)；

(2)耐高温涂料的制备

将制备的G质量份的改性石墨烯粉体，与H质量份的有机硅树脂的混合，加入I质量份的二甲苯后球磨2～5h，制的含改性石墨烯的耐高温涂料；G：H：I＝1：(10～100)：(1～60)。

进一步的，将含改性石墨烯的耐高温涂料涂覆于马口铁试片上后，依次经过室温固化2h，140℃固化1～2h，180℃固化1～2h，获得涂层；涂层电阻率小于150Ω·cm，附着力为1级。

进一步的，所述二氯硅烷为二甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷中一种或者几种的混合物。

进一步的，所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、苯甲基透明硅树脂、甲基透明有机硅树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂、有机硅-环氧树脂、有机硅聚酯树脂中的一种或者几种的混合物。

进一步的，步骤(1)中超声震荡的时间为0.5～1h。

进一步的，步骤(1)中加入水后继续搅拌反应的时间为2h。

所述的制备方法制备的含改性石墨烯耐高温涂料。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明首先对石墨烯表面改性，接枝有机硅小分子树脂，极大的提高石墨烯在有机硅树脂中的分散性，添加少量的石墨烯，就可以使制备的涂层具有良好的防腐性、力学性能和导电性能，其涂层电阻率小于150Ω·cm，附着力为1级。

具体实施方式

实施例1

取氧化石墨烯5g和无水吡啶300mL混合，超声震荡0.5h后置于冰水浴中，缓慢滴加5mL甲基苯基二氯硅烷，反应5h后，加入20mL水，继续搅拌反应2h，抽滤、洗涤，将固体加入到3L水中，加入5g水合肼，于90℃的水浴中反应1h后过滤、洗涤、真空干燥，得到表面接枝了有机硅小分子的改性石墨烯粉体；

将制备的1g改性石墨烯粉体，与10g环氧改性有机硅树脂混合，加入60g二甲苯后球磨2h，制的含改性石墨烯的耐高温涂料。涂覆到马口铁试片上后，依次经过室温固化2h，140℃固化1h，180℃固化1h，测试涂层的性能。

其结果如下：