本发明属于涂料领域，具体涉及一种石墨烯散热涂料及其制备方法。
背景技术：
随着电子工业的高速发展，现代电子设备正日益成为高密度组装的高度集成系统，这使得产品的热流密度日趋变大。如果产品的散热能力不足，部件及电路温度上升，就会使设备热变形与热失效，影响到电子产品的性能与寿命。另外，在冶金、石化、陶瓷、医药等行业领域中，往往涉及各种工业锅炉、电站锅炉、火焰炉等炉体，其散热性能对人员的安全及设备的可靠运行至关重要。因此，如何提高电子工业及其他领域设备的散热性能已成为推进工业进步的重要课题。
针对系统散热问题，常采用主动及被动散热方式，而许多工作场合由于不能有机械振动与机械噪音、尺寸或结构等原因不便安装风扇，且要求能强化散热的同时保护金属基体等情况。因此，在各类工业散热器表面涂敷高辐射率的涂料来提高其散热性能，在自然对流散热的同时结合辐射散热将是很有效的散热方式，并在某些情况下有着不可替代的优势。例如在航空航天领域，宇宙航天器的余热最终只能通过辐射器以辐射的方式散发出去。因此，高辐射率涂料作为重要的强化辐射散热材料倍受关注。
目前，散热涂料中常用的散热填料主要有氮化铝、氮化硅、氧化铝、碳化硅、氧化锌、石墨、碳纳米管、氧化石墨烯等。虽然这些氧化物或氮化物的热导率较高，但普遍价格较贵。同时，所制备的涂料含有各种有机溶剂，具有毒性大、环境污染严重等缺点。因此，在本领域寻求一种具有价格低廉、环境友好且制备方法快捷简单的散热涂料十分迫切。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种石墨烯散热涂料及其制备方法，其具有散热效果好、原料价格低廉、环境友好且制备方法快捷简单等优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种石墨烯散热涂料，其所用组分按重量百分数计为：水性树脂30～60%、纳米石墨烯3～15%、石墨烯分散剂0.5～2.5%、水性流平剂0.5～1.5%、水性消泡剂0.5～1.5%、溶剂30～40%，各组分的重量百分数之和为100%；所述石墨烯分散剂为硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物，两者重量比为1-2:1。
所述水性树脂为水性有机硅树脂、水性环氧树脂或水性聚氨酯树脂。
所述纳米石墨烯的粒径小于100nm。
所述溶剂为水和/或乙醇。
所述石墨烯散热涂料的制备方法是将水性树脂、溶剂、纳米石墨烯、水性流平剂、石墨烯分散剂和水性消泡剂按配比充分混合后，于球磨机中进行球磨，其球磨速度为400～600r/min、研磨时间为4～6小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明使用高热导率的纳米石墨烯作为导热介质，并采用硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物作为分散剂，以使纳米石墨烯充分分散，从而有效提高涂料的导热、散热性能。
（2）本发明使用水性树脂作为涂料的成膜材料，具有黏接性能好、强度高及耐高温性、电绝缘性能高等优点。
（3）本发明使用水性树脂，可使用水、乙醇等为溶剂，具有价格低、环境友好的特点。
（4）本发明散热涂料可使用简单的喷涂方法直接涂布于散热装置的表面，以增加其散热面积，提升散热效果，具有高效、方便、绿色环保特点。
（5）本发明使用水和/或乙醇为溶剂，具有烘干速度快，烘干温度低，甚至在常温下也可烘干的特点，能耗低。
（6）本发明石墨烯散热涂料制备方法简单，制备条件温和，操作简便，投资少，易于推广和产业化。
具体实施方式
在以下实施例中，石墨烯分散剂选用硫酸钙晶须和氢化蓖麻油的混合物（重量比为2:1）；水性流平剂选用水性流平剂byk-333，其安全环保，对环境无污染；水性消泡剂选用水性消泡剂bd-304，其成分为一种o/w型高活性有机硅氧烷乳剂。
实施例1
先将35g水性有机硅树脂h-900和40g水混合在一起，之后加入3.3g纳米石墨烯粉末（粒径为100nm），搅拌1分钟后添加石墨烯分散剂、水性流平剂和水性消泡剂各0.5g混匀，置于球磨机中，以400r/min球磨6小时，得到纳米石墨烯散热涂料，倒出研磨好的涂料封存待用。
实施例2
先将40g水性环氧树脂e44和30g乙醇混合在一起，之后加入4.5g纳米石墨烯粉末（粒径为100nm），搅拌1分钟后添加石墨烯分散剂、水性流平剂和水性消泡剂各1g混匀，置于球磨机中，以400r/min球磨6小时，得到纳米石墨烯散热涂料，倒出研磨好的涂料封存待用。
实施例3
先将50g水性聚氨酯树脂cs1600和40g水混合在一起，之后加入7g纳米石墨烯粉末（粒径为100nm），搅拌1分钟后添加石墨烯分散剂2g、水性流平剂和水性消泡剂各1g混匀，置于球磨机中，以400r/min球磨6小时，得到纳米石墨烯散热涂料，倒出研磨好的涂料封存待用。
实施例4
先将60g水性有机硅树脂h-900和35g乙醇-水混合溶剂（乙醇和水的重量比为4:3）混合在一起，之后加入15g纳米石墨烯粉末（粒径为100nm），搅拌1分钟后添加石墨烯分散剂2g、水性流平剂和水性消泡剂各1.5g混匀，置于球磨机中，以400r/min球磨6小时，得到纳米石墨烯散热涂料，倒出研磨好的涂料封存待用。
实施例5
先将55g水性环氧树脂e44和30g乙醇-水混合溶剂（乙醇和水的重量比为1:2）混合在一起，之后,加入10g纳米石墨烯粉末（粒径为100nm），搅拌1分钟后添加石墨烯分散剂1g、水性流平剂和水性消泡剂各1.5g混匀，置于球磨机中，以400r/min球磨6小时，得到纳米石墨烯散热涂料，倒出研磨好的涂料封存待用。
实施例6
先将60g水性聚氨酯树脂cs1600和40g乙醇-水混合溶剂（乙醇和水的重量比为1:3）混合在一起，之后加入18g纳米石墨烯粉末（粒径为100nm），搅拌1分钟后添加石墨烯分散剂3g、水性流平剂和水性消泡剂各1g混匀，置于球磨机中，以400r/min球磨6小时，得到纳米石墨烯散热涂料，倒出研磨好的涂料封存待用。
下表为实施例1-6所制备的纳米石墨烯散热涂料与采用超声分散制备的石墨烯涂料（不含石墨烯分散剂）进行性能对比，其数据如下表：
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。