一种发热浆材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及导电浆料领域，尤其涉及一种发热浆材料及其制备方法。


背景技术：

2.导电涂料是涂于高电阻率的高分子材料上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的特种涂料，可涂覆于任何形状基材的表面或内部。导电涂料按组成及导电机理可分为两大类：结构型(亦称本征型)导电涂料与复合型(亦称添加型)导电涂料。本征型导电涂料的导电材料是高聚物自身。添加型导电涂料的导电材料是在绝缘高聚物中添加的导电物质(金属、石墨等)，利用导电物质的导电作用,使高聚物具有导电性能。
3.目前实际应用中，普遍使用碳系填料(石墨烯、导电炭黑)、金属氧化物系填料和复合系填料等导电填料与基体树脂共同制备导电浆料，但是在实际使用中往往因为导电填料的形状、用量、稳定性、表面效应等均会影响涂层的导电性能，并且导电填料与基体树脂之间的分散情况也受限于粒子间的连接与基料聚合物的先析出情况，导致当前的导电浆料出现电导率低、生产成本高等问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种发热浆材料的制备方法，其能解决现有的导电浆料出现电导率低、生产成本高、分散性差的问题。
5.本发明的目的之二在于提供一种发热浆材料，其能解决现有的导电浆料出现电导率低、生产成本高、分散性差的问题。
6.为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
7.一种发热浆材料的制备方法，包括以下步骤：
8.s1：通过高速离心研磨机以研磨转速200～3000转/分钟对碳纳米材料进行预处理，获得第一原料；
9.s2：将第一原料与高分子溶液通过高速搅拌，再进行分散，获得发热浆材料。
10.优选的，所述碳纳米材料包括碳纳米管和碳纤维，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管其中的一种或多种。
11.优选的，所述步骤s1具体由以下步骤实现：
12.将碳纳米管和碳纤维按照预设配比进行混合，再通过高速离心研磨机以研磨转速200～3000转/分钟对碳纳米管和碳纤维的混合物进行15-60分钟的预处理，获得第一原料。
13.优选的，所述步骤s2具体由以下步骤实现：
14.将第一原料与高分子溶液通过高速搅拌，再进行分散20-60分钟，获得发热浆材料，其中第一原料与高分子溶液的比例范围：0.3～2％。
15.优选的，所述高分子溶液包括丙酮、异丙醇和耐高温树脂的其中一种或者多种。
16.为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
17.一种发热浆材料，由上述发热浆材料的制备方法制备而得。
18.相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过高速离心研磨机对碳纳米材料进行搅拌、研磨等预处理，使得碳纳米材料的表面得到微粗化处理，提高其附着力，使得原料之间的接触更充分，达到更好的导电效果，再对第一原料与高分子溶液进行高速搅拌，使得第一原料与高分子溶液充分混合，并且在高速搅拌中进一步对第一原料与高分子溶液的混合物表面进行微粗化，进一步提高发热浆材料的附着力，使之具有更好的导电效果，便于后加工处理方便，可以用于涂刷、印刷和喷涂。
附图说明
19.图1为本发明中所述的发热浆材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
24.如图1所示，在本发明中，一种发热浆材料的制备方法，包括以下步骤：
25.s1：通过高速离心研磨机以研磨转速200～3000转/分钟对碳纳米材料进行预处理，获得第一原料；优选的，所述碳纳米材料包括碳纳米管和碳纤维。
26.具体的，所述步骤s1具体由以下步骤实现：
27.将碳纳米管和碳纤维按照预设配比进行混合，再通过高速离心研磨机以研磨转速200～3000转/分钟对碳纳米管和碳纤维的混合物进行15-60分钟的预处理，获得第一原料。其中，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管其中的一种或多种。
28.优选的，可以在碳纳米管和碳纤维的混合物中添加若干固体研磨材料，在高速的搅拌作用下，固体研磨材料驱使碳纳米管和碳纤维充分混合，达到更好的分散效果，并且在高速搅拌的过程中，固体研磨材料不断对碳纳米管和碳纤维的混合物进行撞击、研磨，使得碳纳米管和碳纤维的混合物的表面得到微粗化处理，提高其附着力，使得原料之间的接触更充分，达到更好的导电效果，搅拌完成后，将固体研磨材料从混合物中分离出来，获得第一原料。
29.s2：将第一原料与高分子溶液通过高速搅拌，再进行分散，获得发热浆材料。
30.具体的，所述步骤s2具体由以下步骤实现：将第一原料与高分子溶液通过高速搅
拌，再通过超声波进行分散20-60分钟，获得发热浆材料，其中第一原料与高分子溶液的比例范围：0.3～2％。优选的，所述高分子溶液包括丙酮、异丙醇和耐高温树脂的其中一种或者多种。在本发明中，先对第一原料与高分子溶液进行高速搅拌，使得第一原料与高分子溶液充分混合，并且在高速搅拌中进一步对第一原料与高分子溶液的混合物表面进行微粗化，进一步提高发热浆材料的附着力，使之具有更好的导电效果，便于后加工处理方便，可以用于涂刷、印刷和喷涂。
31.实施例一：
32.表1：
[0033][0034]
如表1所示，在本实施例中，将碳纳米管放入高速离心研磨机中，以研磨转速3000转/分钟对碳纳米管进行45分钟的预处理，获得第一原料，将第一原料与高分子溶液以转速3000转/分钟通过高速搅拌，再通过超声波进行分散60分钟，获得发热浆材料，其中单壁碳纳米管与高分子溶液的比例为：0.1％，多壁碳纳米管与高分子溶液的比例为：1％。所述高分子溶液中各物质质量分数为丙酮1份、异丙醇1份、耐高温树脂3份，检测发热浆材料的物理性能，其导电性符合导体标准，电阻率为0.1-2欧姆
·
米。
[0035]
实施例二：
[0036]
表2：
[0037][0038]
如表2所示，在本实施例中，将碳纳米管和碳纤维放入高速离心研磨机中，以研磨转速3000转/分钟对碳纳米管进行45分钟的预处理，获得第一原料，将第一原料与高分子溶液以转速3000转/分钟通过高速搅拌，再通过超声波进行分散60分钟，获得发热浆材料，其中单壁碳纳米管与高分子溶液的比例为：0.05％，多壁碳纳米管与高分子溶液的比例为：0.5％，碳纤维与高分子溶液的比例为：0.1％。所述高分子溶液中各物质质量分数为异丙醇1份、耐高温树脂4份，检测发热浆材料的物理性能，其导电性符合导体标准，电阻率为5～30欧姆
·
米。
[0039]
实施例三：
[0040]
表3：
[0041][0042]
如表3所示，在本实施例中，将碳纳米管和碳纤维放入高速离心研磨机中，以研磨转速3000转/分钟对碳纳米管进行60分钟的预处理，获得第一原料，将第一原料与高分子溶
液以转速3000转/分钟通过高速搅拌，再通过超声波进行分散60分钟，获得发热浆材料，其中多壁碳纳米管与高分子溶液的比例为：0.5％。所述高分子溶液中各物质质量分数为异丙醇1份、耐高温树脂4份，检测发热浆材料的物理性能，其导电性符合导体标准，电阻率为10
3-5
ω。
[0043]
实施例四：
[0044]
一种发热浆材料，由上述实施例一至三任意一项所述的发热浆材料的制备方法制备而得。
[0045]
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。