[发明专利]一种石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框及其制备方法，该方法包含：步骤1，制备改性石墨烯；步骤2，采用步骤1所得的改性石墨烯，制备石墨烯高强涂料；步骤3，将铝锭加工成铝框；步骤4，将铝框清洗干净，使用液压喷枪和步骤2所得的石墨烯高强涂料，对铝框进行均匀喷涂；步骤5，将步骤4喷涂后的铝框进行干燥，得到增强的太阳能用铝框。本发明还提供了通过该方法制备的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框。本发明提供的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框及其制备方法，制备的铝框与通过现有技术所得的铝框相比更加耐腐蚀、质量轻、强度高、寿命长。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯增强的太阳能用铝框及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框及其制备方法。

背景技术

石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过，导电性能好，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料，化学性质类似石墨表面，可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力。同时石墨烯还具有优异的抗菌功能，应用在净水PP熔喷棉保险杠中，可有效避免细菌滋生，防止二次污染。

目前，在太阳能光伏领域一般采用铝框来保护太阳能组件，太阳能用铝框还具有提高支撑强度，便于太阳能组件固定安装等作用。但是，现有技术中的铝框也具有质量重、表面氧化膜不耐腐蚀等缺陷需要克服。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯增强的太阳能用铝框及其制备方法，解决铝框不耐腐蚀、质量重等问题，制备的铝框更加耐腐蚀、质量轻、强度高、寿命长。

为了达到上述目的，本发明提供了一种石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的方法包含：步骤1，制备改性石墨烯；步骤2，采用步骤1所得的改性石墨烯，制备石墨烯高强涂料；步骤3，将铝锭加工成铝框；步骤4，将铝框清洗干净，使用液压喷枪和步骤2所得的石墨烯高强涂料，对铝框进行均匀喷涂；步骤5，将步骤4喷涂后的铝框进行干燥，得到增强的太阳能用铝框。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的步骤1为：将石墨烯原料加入去离子水中，配置石墨烯水溶液，再加入改性剂混合均匀，在50-80℃下机械搅拌，得到改性石墨烯水溶液。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的改性剂包含硅烷偶联剂、十二烷基苯磺酸钠、十二溴代烷、聚乙烯醇中的任意一种或多种。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的步骤2是将改性石墨烯水溶液与高强涂料混合，搅拌均匀，得到石墨烯高强涂料。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的高强涂料的成分包含异氰酸酯、端胺基聚醚、芳香族位阻二胺、乙二醇、硅烷偶联剂、助剂。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的高强涂料的成分中，异氰酸酯、端胺基聚醚、芳香族位阻二胺、乙二醇、硅烷偶联剂、助剂的质量比为(50-70):(60-80):(3-5):(3-8):(1-5):(1-5)。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的高强涂料与改性石墨烯水溶液的质量比为(15-60):(1-13)。

上述的石墨烯高强涂料增强的太阳能用铝框的方法，其中，所述的步骤2中，将改性石墨烯水溶液与高强涂料在40-100℃的温度条件下机械搅拌5-10小时，得到石墨烯高强涂料。