本发明专利属于涂料
技术领域：
，尤其涉及一种超疏水高散热性涂料及其制备方法。
背景技术：
：散热材料是一种提高物体表面的散热效率、降低体系温度的特种涂料，可分为有机溶剂型散热涂料、水性散热涂料、（无溶剂）粉体散热涂料三类。有机溶剂型对环境不友好，无溶剂型对喷涂工艺则有较严格的要求，所以目前比较推崇的是水性散热涂料，而水性散热涂料不光干燥成本较高，而且涂层的防水性也有待提高。技术实现要素：针对上述问题，本发明提供了一种超疏水高散热性涂料及其制备方法，所述防水涂料包括组分A超疏水材料和组分B涂料组合物，按质量份数比计，原料各成分组成如下：组分A超疏水材料：石墨烯35-50份硅酸乙酯2.5-6份硅烷偶联剂5-12份无水乙醇55-75份氨水0.8-2份去离子水8-15份组分B涂料组合物：木质素20-30份淀粉20-30份硅藻泥16-18份灰钙10-12份重钙11-15份消泡剂0.5-1份分散剂0.8-1份去离子水15-30份所述防水涂料制备包括（一）组分A超疏水材料的制备，（二）组分B涂料组合物的制备和（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合，具体步骤如下：(一)组分A超疏水材料的制备：1.1采用去离子水超声波清洗石墨烯25-40min，再置于恒温45-80℃的干燥箱中干燥4.5-6h；1.2将0.8-2份氨水、8-15份去离子水和总量四分之三的无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；1.3将2.5-6份硅酸乙酯和剩余无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；1.4将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入5-12份硅烷偶联剂，得处理液；1.5将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温20-35℃下搅拌4.5-6h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8-7.2，再60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；(二)组分B涂料组合物的制备：2.1将20-30份淀粉打磨至粒度为800-900目，70-80℃下搅拌，15-25min后成粘稠状时，缓缓加入20-30份木质素，继续搅拌30-35min；2.2将10-12份灰钙、11-15份重钙和0.8-1份分散剂加入到15-30份去离子水中，室温搅拌15-20min，再加入硅藻泥继续搅拌30-45min；2.3将步骤2.1的淀粉和木质素混合物和0.5-1份消泡剂加入到步骤2.2的混合物中，机械搅拌25-55min，得到组分B涂料组合物；（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合:3.1将步骤2.3的涂料组合物静置10-15min，加入到搅拌器中，机械搅拌0.5-1.5min，同时加入步骤1.5的超疏水材料，继续搅拌15-20min，搅拌转速控制在100r/min；3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8-12min，分散温度为18-25℃；3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置35-45min，得到所述防水涂料。所述石墨烯是由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子以ABC堆垛构成的二维碳材料。所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷、乙氧基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或几种，所述氨水的质量分数为25%。所述淀粉为阳离子醚化淀粉、阳离子酯化淀粉和阳离子接枝共聚淀粉的任意一种或几种。所述灰钙的规格为：氢氧化钙含量为90%-95%，白度为88%-97%，粒度为1200-1400目；所述重钙的规格为：碳酸钙含量为97%-99%，白度为88%-97%，粒度为1200-1400目。与现有技术相比，本发明的有益成果如下：（1）本涂料组合物采用了木质素、淀粉、硅藻泥等生物质原料，综合透气度优于高分子聚合物涂料；（2）木质素是世界上除纤维素外最丰富的有机物，是一种来源十分丰富的天然高分子材料，作为涂料组分，可以提高涂料整体的粘结性和分散性，改善流平性能；（3）石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，而且石墨烯的高比表面积使其充分填充在涂层中，增大了涂层散热表面积，能够降低物体表面和内部温度；（4）经过溶胶凝胶改性处理后，石墨烯表面被赋予了微纳结构，具有更强的防水性能，制得超疏水材料；（5）石墨烯本身就具有很高的比表面积，表面吸附力强，表面能大，能在涂料干燥时形成网状结构，增强了涂料和基材之间的吸附作用，使涂层更加致密，增强了涂料对基材的附着力，提高了涂料层的耐冲击性能；（6）本方法操作简便，具有很强的实用性。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。实施例一一种防水涂料及其制备方法，涂料包括组分A超疏水材料和组分B聚合乳液，按质量份数比计，原料各成分组成如下：组分A超疏水材料：石墨烯40份、正硅酸乙酯3份、甲基丙烯酰氧基硅烷8份、无水乙醇60份、氨水1.2份和去离子水12份；组分B涂料组合物：木质素20份、红薯阳离子醚化淀粉30份、硅藻泥18份、灰钙（氢氧化钙含量为90%，白度为90%，粒度为1200目）10份、重钙（碳酸钙含量为97%，白度为90%，粒度为1200目）11份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.5份、聚丙烯酰胺0.8份和去离子水20份；制备方法如下：（一）组分A超疏水材料的制备：1.1采用去离子水超声波清洗石墨烯30min，再置于恒温60℃的干燥箱中干燥4.5h；1.2将1.2份氨水、12份去离子水和45份无水乙醇混合、搅拌，得均匀溶液；1.3将3份正硅酸乙酯和剩余15份无水乙醇混合、搅拌，得均匀液体；1.4将1.3的均匀液体倒入1.2的均匀液体中，边搅拌边加入甲基丙烯酰氧基硅烷8份，得处理液；1.5将1.1的石墨烯加入到处理液中，恒温25℃下搅拌4.5h，取出石墨烯，用无水乙醇清洗至pH为6.8，再60℃下真空干燥6h，得到以石墨烯为基础的组分A超疏水材料；（二）组分B涂料组合物的制备2.1将30份红薯阳离子醚化淀粉打磨至粒度为900目，75℃下搅拌20min，成粘稠状，缓缓加入20份木质素，继续搅拌30min；2.2将10份灰钙、11份重钙和0.8-1份聚丙烯酰胺加入到15-30份去离子水中，室温搅拌18min，再加入18份硅藻泥继续搅拌45min；2.3将步骤2.1的淀粉和木质素混合物和0.5份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚加入到步骤2.2的混合物中，机械搅拌30min，得到组分B涂料组合物；（三）组分A超疏水材料和组分B涂料组合物的混合3.1将步骤2.3的涂料组合物静置15min，加入到搅拌器中，机械搅拌1.5min，同时加入步骤1.5的超疏水材料，继续搅拌15min，搅拌转速控制在100r/min；3.2停止搅拌，将3.1中的A/B初步混合物放置于超声波分散机中进行分散，超声波功率为300W，分散时间为8min，分散温度为25℃；3.3超声分散结束后，取出A/B混合物，室温静置45min，得到所述防水涂料。经检验，本实例中涂膜的各指标如下：标准要求检验结果挥发性有机物含量（VOC）≤1g/kg0.1g/kg游离甲醛≤5mg/kg0.02mg/kg粘结强度（浸水后）≥0.3MPa0.47MPa苯、总和甲苯、乙苯、二甲苯≤50mg/kg1mg/kg抗渗性（背水面）≥0.6/0.8MPa0.97MPa表干时间≤2h45min当前第1页1 2 3