[发明专利]一种UV固化导电石墨烯涂料及其施工方法

说明书

本发明公开了一种UV固化导电石墨烯涂料及其施工方法，以重量份计，组分包括：聚氨酯丙烯酸酯树脂90~110份，光固化单体60~80份，光引发剂10~15份，石墨烯导电填料0.01~1份，助剂0.5~2份；其中，光固化单体包括：四氢呋喃丙烯酸酯45~55份，丙烯酸羟乙酯10~30份，季戊四醇四丙烯酸酯5~15份。本发明通过各光固化单体与聚氨酯丙烯酸酯树脂的复配，使涂料具有UV固化性能，并使导电填料可以在层间浮动，从而在施工过程中可通过外加电流调整导电填料在涂层内的分散连续性及与下层间距的均一性，保证了导电涂层的铺设效果且易于大面积施工。

技术领域

本发明涉及导电涂料领域，尤其是涉及一种UV固化导电石墨烯涂料及其施工方法。

背景技术

石墨烯是一种二维蜂窝状碳材料，由碳原子按照六边形进行排布而组成。碳碳原子之间由sp2杂化结合而成，其结构非常稳定。石墨烯特殊的结构致使其具有很多优异的性质：石墨烯是目前发现的硬度最大的物质，且有极好的力学性能，具有突出的导热性能，可高达3000W/(m·K)；此外，石墨烯还具有良好的导电性，在室温下，其电子迁移率可高达20000CM²/(V·s)。

石墨烯作为增强材料加入到涂料中，除了增强涂料的强度外还可以使涂料具有防腐、发热、导电、强度、防静电等优良的性能。因此，近年来石墨烯涂料得到了越来越多的关注和研究。例如，在中国专利文献上公开的“一种含石墨烯水性电热功能涂料用导电组合物及其应用”，其公开号CN109972409A，该含石墨烯水性电热功能涂料用导电组合物组成：1～10份石墨烯、2～15份功能导电填料、5～50份水性粘结剂。

但是，由于石墨烯具有较大的比表面积，再加上片层与片层之间容易产生相互作用，因此石墨烯在涂料中极易出现团聚现象，不仅降低了自身的吸附能力而且影响石墨烯自身优异性能的发挥；并且，这种团聚是不可逆的，除非施加外力，如超声和强力搅拌，使其均匀分散，这对石墨烯涂料的施工造成了较大难度，限制了石墨烯在涂料中的使用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的石墨烯导电涂料中石墨烯易团聚，对涂料性能的提升有限的问题，提供一种UV固化导电石墨烯涂料及其施工方法，通过各光固化单体与聚氨酯丙烯酸酯树脂的复配，使涂料具有UV固化性能，并使石墨烯导电填料可以在层间浮动，从而在施工过程中可通过外加电流调整石墨烯导电填料在涂层内的分散连续性，阻碍石墨烯团聚，保证了石墨烯导电涂层的铺设效果且易于大面积施工，石墨烯不易团聚。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种UV固化导电石墨烯涂料，以重量份计，组分包括：

其中，光固化单体包括：

四氢呋喃丙烯酸酯 45～55份

丙烯酸羟乙酯 10～30份；

季戊四醇四丙烯酸酯 5～15份。

本发明将具有UV固化性能的聚氨酯丙烯酸酯树脂与光固化单体复配，使涂料具有UV固化性能，涂料的固化易于控制，便于施工。同时，本发明对光固化单体的种类和用量进行选择和调整，通过丙烯酸羟乙酯调节涂料粘度在1000CPS/25℃以下，使石墨烯导电填料可以在涂层内浮动，便于施工时通过外加电流调节石墨烯导电填料在涂层内的位置，避免石墨烯导电填料的团聚和沉淀；本发明还添加了四氢呋喃丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯对涂层的附着性能和交联度进行调节，使导电填料可以在涂层内浮动的同时，也能确保涂层具有良好的附着力和力学性能，提升涂层的使用寿命。并且，本发明对石墨烯导电填料的用量进行控制，在保证涂层导电性能的同时，避免石墨烯导电填料加入过多造成团聚，影响涂层强度，抗腐蚀性能，提升了涂料的施工性能。