本发明属于用于在高温下使用的涂料领域。特别地,本发明涉及一种用于在高温下使用的涂料,该涂料是导电的,以便用作涂覆的组件的电流载体用于各种目的,主要用于加热相同的组件。
背景技术:
通常,在金属基板上使用高温涂料以保护基板免于热腐蚀。因此,涂料是一种屏障,其有效性取决于同一涂料由于热循环的作用变形而不会形成微裂纹的能力。
为了呈现期望的颜色,已知负载有钙和铁氧化物、磷酸锌、铝氧化物、氮化硅、锰氧化物的高温涂料。由此获得的涂料不具有任何导电特征。
技术实现要素:
发明目的
本发明的主要目的是使可获得一种导电的高温涂料。此目的通过将涂料负载未官能化或用共价或非共价反应官能化的导电颗粒如多壁碳纳米管或单壁碳纳米管来实现。
发明描述
根据本发明的涂料包含硅酮树脂,优选聚硅氧烷,例如硅酮聚酯或硅酮环氧树脂。
优选地,使用的溶剂是水或另一种有机溶剂。
根据本发明,涂料负载有导电颗粒如多壁或单壁碳纳米管(官能化或非官能化的)、石墨烯或氧化石墨烯、金属颗粒如铜或镍、及其组合。
根据一个优选的实施方式,使用碳纳米管和金属颗粒的混合物。
此外,优选地,涂料包含适合于使颗粒保持悬浮,防止其团聚的分散剂,例如表面活性剂、阿拉伯树胶、丝氨醇吡咯。
一旦获得涂料并且在施加到组件之前,优选经由通过使用超声或桨式混合系统的分散工艺(例如机械地)分散导电颗粒。
优选地,涂料中的碳纳米管的量为按重量计0.1%至40%。
优选地,涂料中的导电颗粒的量为按重量计0.1%至90%。
优选地,通过辊涂、喷涂、上光、丝网印刷或移印或通过浸渍来施加涂料。
一旦施加,就将涂料进行干燥处理,例如,在室温下干燥10-15分钟,然后在空气中在270-310℃下烧制10-17分钟。
优选地,涂料的最终厚度为1μm至200μm。
优选地,涂漆层的表面电导率为5ω/sq至1500ω/sq。
具体实施方式
实施例1
将4克的甲基-羟乙基纤维素分散在96克的脱矿质水(demineralizedwater,软化水,脱矿物质水,脱盐水)中(中间体(intermediate,中间物)a)。
在室温下将25克的产物a、10克的脱矿质水、1克的氨甲基丙醇和1克的水中的40%改性聚丙烯酸酯混合5分钟(中间体b)。
向中间体b中,加入0.5克的50%的表面活性剂的醇溶液和0.5克的消泡剂(中间体c),同时在室温下用考尔斯混合器搅拌5分钟。
向中间体c中加入26克的脱矿质水、8克的1-甲氧基-2-丙醇和1克的丁基卡必醇(中间体d)。
向中间体d中加入15克的用丝氨醇吡咯(8%)官能化的多壁碳纳米管,并混合15小时,保持温度在20℃(中间体e)。
向产物e中,加入20%的硅酮聚酯树脂以获得涂料(产物f)。
根据实施例1的涂料特别适用于涂覆金属表面。
实施例2
如实施例1,向产物e中加入2-5%的粘附促进剂(产物g)。
根据实施例2的涂料特别适用于涂覆玻璃表面,例如玻璃陶瓷。
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创新地,上述涂料达到其预期的目的,因为它耐高温,即大约700-800℃,并且至少500℃保持24小时,并且是导电的。
这允许将其施加到人们希望承载电流的组件上,通常用于加热同一组件。
例如,根据本发明的涂料可施加于具有由金属或玻璃陶瓷材料制成的基底的炉灶面、施加于换热器、散热器、反应器。
显然,本领域技术人员为了满足偶然的需求,可以对上述方法或涂料、或膜或护套(sheath,鞘,外壳)或组件进行改变,所有改变都包含在所附权利要求所限定的保护范围内。
1.制备导电涂料的方法,包括以下步骤:
a)将甲基-羟乙基纤维素分散在脱矿质水中(中间体a);
b)将中间体a)与氨甲基丙醇和聚丙烯酸酯混合(中间体b);
c)向中间体b),添加表面活性剂的醇溶液和消泡剂(中间体c);
d)向中间体c),添加1-甲氧基2-丙醇和丁基卡必醇(中间体d);
e)向中间体d),添加官能化或非官能化的单壁或多壁碳纳米管,并混合(中间体e);
f)向中间体e),添加硅酮聚酯树脂(产物f)。
2.根据权利要求1所述的方法,包括另外的步骤:
g)向产物f),添加粘附促进剂(产物g)。
3.通过根据权利要求1或2所述的方法获得的涂料。
4.由根据权利要求3所述的涂料获得的膜或护套。
5.具有金属或玻璃陶瓷基板的组件,所述组件全部或部分地涂覆有根据权利要求3所述的涂料。