水分 散液的溶剂。
[0100] 测试例
[0101] 将上述制备的水性电热纳米涂料组合物A1-A8以及D1-D2分别涂覆在ABS板上， 干膜厚度为30μπι。根据GB/T1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方 法》，测试其体积电阻率；根据GB/T1720-1989《漆膜附着力测定法》测试其附着力。同时选 择采用滚涂的方式将涂料Α1-Α12以及D1-D2分别涂覆在尺寸为IOOcmX 50cm的玻璃纤维 板上，放入标准条件(温度23 ± 2°C，湿度50 ± 10%)下养护，待涂料干燥后，将其接入220V电 压，测试其涂层的表面发热温度。表1列出了 A1-A8以及D1-D2性能的测试结果。其中，附 着力级数越低表明附着力越好。
[0102] 表 1
[0103]
[0104] 由以上数据可以看出，采用本发明的涂料组合物能够有效的提高涂层的附着力、 维持稳定的且较高的发热温度以及长久的涂层电阻稳定性以及储存稳定性。并且通过将实 施例1与实施例4-8相比可以看出，对碳纳米管浆料进行后续处理、对氧化石墨进行真空 加热、将碳纳米管浆料与石墨烯浆料混合使用或者将按照本发明优选的方法进行涂料的制 备，更能够兼顾涂料各性能参数。
[0105] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0106] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0107] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种水性电热纳米涂料用组合物，其特征在于，所述涂料用组合物包括水性树脂和 含有导电纳米微粒的水分散液；所述含有导电纳米微粒的水分散液为含有羧基化改性的碳 纳米管的水分散液或含有石墨烯的水分散液，或者所述含有导电纳米微粒的水分散液包括 含有羧基化改性的碳纳米管的水分散液和含有石墨烯的水分散液。2. 根据权利要求1所述的涂料用组合物，其中，以所述导电纳米微粒计，所述含有羧基 化改性的碳纳米管的水分散液与所述含有石墨烯的水分散液的重量比为1-10:2。3. 根据权利要求1所述的涂料用组合物，其中，所述羧基化改性的碳纳米管为羧基化 改性的多壁碳纳米管。4. 根据权利要求1或3所述的涂料用组合物，其中，所述含有羧基化改性的碳纳米 管的水分散液含有：1〇〇重量份的羧基化改性的碳纳米管，5-15重量份的分散稳定剂和 1500-2500重量份的水； 优选的，所述分散稳定剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺 酸钠、聚乙二醇对异辛基苯基醚和聚甲基丙烯酸中的一种或多种。5. 根据权利要求1所述的涂料用组合物，其中，所述含有石墨烯的水分散液含有：100 重量份水溶性石墨烯，10-30重量份表面活性剂和1500-2200重量份的水； 优选地，所述表面活性剂选自羧酸盐、磺酸盐、磷酸酯盐及其改性物中的一种或多种。6. 根据权利要求5所述的涂料用组合物，其中，所述含有石墨烯的水分散液为通过如 下方法制备得到的含有石墨烯的水分散液： (1) 将氧化石墨在真空度为-〇. IMPa至OMPa，温度为180-220°C的条件下处理40-55小 时； (2) 将步骤（1)得到的物料与水混合，并在80-120°C的条件下回流40-60小时，然后将 得到的回流物料固液分离，得到水溶性石墨烯； (3)将步骤（2)得到的水溶性石墨烯与表面活性剂混合，得到所述含有石墨烯的水分散 液。7. 根据权利要求1所述的涂料用组合物，其中，所述水性树脂选自水性环氧树脂、水性 丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂中的一种或多种。8. 根据权利要求1、2和7中任意一项所述的涂料用组合物，其中，相对于100重量份所 述水性树脂，所述导电纳米微粒的含量为2-15重量份。9. 根据权利要求1或2所述的涂料用组合物，其中，所述涂料用组合物还包括含有导 电辅料和/或填料的水分散液，相对于100重量份水性树脂，所述导电辅料的含量优选为 10-20重量份，所述填料的含量优选为2-75重量份。10. 根据权利要求9所述的涂料用组合物，其中，所述涂料用组合物还包括至少一种 助剂，所述助剂选自分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂和流变助剂中的一种或多种，相对于 100重量份水性树脂，所述助剂的含量优选为2-50重量份。11. 根据权利要求9或10所述的涂料用组合物，其中， 所述导电辅料选自导电炭黑、石墨、导电氧化锌和导电钛白粉中的一种或多种； 所述填料选自非导电钛白粉、滑石粉、高岭土、重钙粉和轻钙粉中的一种或多种； 所述分散剂选自聚羧酸铵盐型分散剂、聚羧酸钠盐型分散剂、季铵盐型分散剂中的一 种或多种； 所述润湿剂选自有机硅改性的聚硅氧烷型润湿剂、聚合物型润湿剂和有机硅型润湿剂 中的一种或多种； 所述的消泡剂选自聚硅氧烷型消泡剂、有机硅型消泡剂、硅油型消泡剂和聚醚类消泡 剂的一种或多种； 所述的成膜助剂为醇酯型成膜助剂和/或醇醚型成膜助剂； 所述的流变助剂为聚氨酯型共聚物流变助剂和/或纤维素型流变助剂。12. -种水性电热纳米涂料，该涂料是将权利要求1-11中任意一项所述的涂料用组合 物中的各组分混合而得到的。13. -种权利要求12所述的水性电热纳米涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括： 将水性树脂、含有导电纳米微粒的水分散液、可选的含有导电辅料和/或填料的水分散液 以及可选的助剂混合。14. 根据权利要求13所述的制备方法，其中，将水性树脂、含有导电纳米微粒的水分散 液、含有导电辅料和/或填料的水分散液以及助剂混合的方法包括： (1) 将第一部分分散剂、润湿剂和第一部分消泡剂在水中混合，得到混合物1 ; (2) 将填料和/或导电辅料与所述混合物1混合，得到含有导电辅料和/或填料的水分 散液； (3) 将水性树脂、第二部分分散剂、第二部分消泡剂、成膜助剂、流变助剂和含有导电纳 米微粒的水分散液与所述含有导电辅料和/或填料的水分散液混合，得到所述水性电热纳 米涂料。15. 根据权利要求14所述的制备方法，其中，所述混合物1的pH值为7-10。16. 根据权利要求14所述的方法，其中， 步骤（1)中，所述混合在100-800rpm的转速下进行，搅拌时间为5-15min ; 步骤（2)中，所述混合在1000-3500rpm的转速下进行，搅拌时间为1. 5-2. 5小时； 步骤（3)中，所述混合在500-2000rpm的转速下进行，搅拌时间为20-40min。17. 根据权利要求14-16中任意一项所述的方法，其中，基于100重量份的水性树脂， 在步骤（1)中，所述第一部分分散剂的用量为1. 6-3重量份，所述湿润剂的用量为1. 6-3重 量份，所述第一部分消泡剂的用量为1. 1-2重量份，在步骤（3)中，所述流变助剂的用量为 0. 7-1. 5重量份，所述第二部分分散剂的用量为1. 4-2重量份，所述第二部分消泡剂的用量 为0. 7-1. 5重量份，所述成膜助剂的用量为6. 5-8重量份。18. 权利要求1-11中任意一项所述的水性电热纳米涂料用组合物以及权利要求12所 述的水性电热纳米涂料在制备电热材料中的应用。19. 根据权利要求18所述的应用，其中，所述电热材料包括低温辐射电热膜、融雪防覆 冰装置、电热壁画、电热墙纸或电热地板。
【专利摘要】本发明公开了一种水性电热纳米涂料用组合物，该组合物包括水性树脂和含有导电纳米微粒的水分散液；所述含有导电纳米微粒的水分散液为含有羧基化改性的碳纳米管的水分散液或含有石墨烯的水分散液，或者所述含有导电纳米微粒的水分散液包括含有羧基化改性的碳纳米管的水分散液和含有石墨烯的水分散液。本发明还公开了一种水性电热纳米涂料及其制备方法和应用。本发明的水性导电导热纳米涂料解决了现有技术中采用油性有机树脂作为粘结剂，有机溶剂作为溶剂对环境不利的缺陷；同时，附着力更好，电阻率更低、发热更快、发热量更大、发热性能更稳定。
【IPC分类】C09D133/00, C09D175/04, C09D163/00, C09D5/24
【公开号】CN105017831
【申请号】CN201410158405
【发明人】孙华杰, 古月文志, 孙金梅, 刘艳荣, 李卓
【申请人】新材料与产业技术北京研究院, 孙华杰
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月18日