[发明专利]石墨烯浆料及其制得电热涂料、电热膜以及该电热涂料、电热膜在电热采暖中的用途

说明书

本发明提供了一种石墨烯浆料及其制得电热涂料、电热膜以及该电热涂料、电热膜在电热采暖中的用途，涉及电热材料技术领域。上述石墨烯浆料主要由膨胀石墨与纤维素衍生物制备得到，所述石墨烯浆料中石墨烯为单层和少数层石墨烯的混合，具有以下技术指标：石墨烯层数为1～3层，直径3～7μm。所述电热涂料包括上述石墨烯浆料、水性高分子树脂、硅溶胶、水性润湿分散剂、无机填料、助剂和水，由上述原料制备得到的电热涂料具有柔韧性好、耐温耐热性能佳，导电性能强的优势。

技术领域

本发明涉及电热材料技术领域，尤其是涉及一种石墨烯浆料及其制得电热涂料、电热膜以及该电热涂料、电热膜在电热采暖中的用途。

背景技术

石墨烯是由一种完全由SP2杂化的碳原子构成的完美准二维晶体材料，具有高导电、高导热等优异电热性能。尤其是其绿色环保、热转换效率高、远红外理疗等特性，使得石墨烯电热涂料在现代家居采暖和“煤改电”工程中广泛应用。水性电热涂料是针对当前电采暖领域广泛使用的溶剂型电热涂料而改进研发的一种涂料。由于溶剂型电热涂料中含有很多有机溶剂，大多有难闻气味，甚至可对人体产生毒性，在环境保护和废料处理方面对企业造成了很大的压力。而水性涂料中选用的都是环保型助剂，对环境和人体无毒无害，必将逐渐代替溶剂型电热涂料。

现有的石墨烯电热涂料，一般是由有机高分子树脂、石墨烯、有机溶剂以及油性助剂组成，例如二甲苯、乙二醇单丁醚、丙酮等等，对环境危害较大，甚至不利于人体健康。涂覆方式一般是印刷，对涂料细度要求较高，必须经过研磨才能生产，工艺较复杂，能耗较高。且所用的石墨烯质量层次不齐，导电性能差别较大，往往与碳纳米管、炭黑等其他导电填料混合使用，使得石墨烯的优异特性未能完全体现。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电热涂料以及涂覆有该电热涂料的电热膜，该电热涂料及电热膜具有柔韧性好和耐温耐热的特点，同时还具有优异的电热性能。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的一种石墨烯浆料，所述石墨烯浆料主要由膨胀石墨与纤维素衍生物制备得到；

所述石墨烯浆料中石墨烯为单层和少数层石墨烯的混合，具有以下技术指标：石墨烯层数为1～3层，直径3～7μm。

进一步的，所述膨胀石墨的膨胀倍率范围为200～800倍，优选为300～600倍，进一步优选为400～500倍；

优选地，所述纤维素衍生物包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种；

更优选地，所述纤维素衍生物包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的至少一种；

优选地，膨胀石墨与纤维素衍生物的质量比为5～30：1，优选为10～20：1，进一步优选为15:1。

本发明提供的一种上述石墨烯浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将纤维素衍生物溶解于溶剂中，得到纤维素衍生物溶液；随后加入膨胀石墨混匀，得到膨胀石墨分散液；然后将膨胀石墨分散液进行高压均质处理，得到石墨烯浆料；

优选地，所述溶剂为去离子水；

优选地，所述纤维素衍生物溶液的浓度为0.1～0.3wt％；

优选地，所述加入膨胀石墨的方法为边加入边搅拌的方式；

优选地，所述高压均质处理的压力为100～240MPa，优选为180～220MPa；

优选地，所述高压均质处理的时间为1～10min，优选为3min。

本发明提供的一种上述石墨烯浆料在制备电热涂料中的应用。