一种红外快速传导涂料及其制备方法与流程

本发明属于红外制导，具体涉及一种红外快速传导涂料及其制备方法。

背景技术：

1、作为红外辐射热源快速扩散形成稳定的红外辐射场，需要一种能够涂刷在红外热源金属板或陶瓷板上的功能涂料，使得在红外热源开启后，能够迅速形成稳定的红外辐射界面和辐射场。这不仅需要红外涂料具有与基层具有较强的粘结力，具有快速的红外热传导速度，同时还需要有较宽的温度耐受能力。

2、本发明通过采用无机胶凝材料解决了温度耐久度的问题，选用纳米石墨粉和碳纳米管及碳纤维粉为填料，提高了红外热源的快速传导问题，碳纤维粉同时起到了涂层材料的增韧抗裂作用，选用多种硼化物的组合作为红外辐射物，可有效产生和辐射3-5nm波长的红外线。选用乳液作为胶凝材料的辅助组分，可提高对石墨材料的分散粘结，以及提升涂层材料的韧性和康变形能力。选用偶联剂和消泡剂，实现在制备和固化过程中无机胶凝材料和石墨基材料的相容性和消除气泡等缺陷。在上述的原理基础上，通过科学配比试验提出了一种红外快速传导涂料的制备方法与应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种红外快速传导涂料及其制备方法，其原料为：无机胶凝材料、纳米石墨粉、碳纳米管、碳纤维粉，硼化物，乳液，偶联剂，消泡剂。本发明是一种无机高耐温快速传导红外涂料，用于涂刷在具有红外热源的金属\非金属基板上，使得产生的红外辐射沿涂料层快速传导，形成均匀的红外辐射区，具有粘结强度高、稳定性好、传导快、辐射均匀、耐用性好的特点。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、所述红外快速传导涂料及其制备方法，其原料组成为无机胶凝材料50～70％、纳米石墨粉5～15％、碳纳米管0.5～5.0％、碳纤维粉0.1～5％，硼化物0.5～35％，乳液0.5～10.5％，偶联剂0.1～2.5％，消泡剂0.1～2.5％。其原料按照配比计量后，采用高速分散剂和研磨机混合处理后，均匀涂刷在金属\非金属基板上，固化烘干。

4、所述无机胶凝材料为模数为1～3.5的硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中一种或两种以上的混合物。

5、所述碳纤维粉碳纤维长度为0.1～1.0mm。

6、所述硼化物为cab6、sib6、tib2、zrb2、hfb2、lab6中的一种或两种以上混合物。

7、所述乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、水性环氧树脂乳液中一种或两种以上的混合物。

8、所述偶联剂为kh550、kh560中一种或两种的混合物。

9、所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、磷酸三丁酯中的一种或两种组成。

10、所述的制备工艺在于将上述除乳液外的原料按照配比计量后，采用高速分散剂、胶体磨进行处理30min～10hr，然后加入计量好的乳液再混合2min～10min。

11、所述的一种红外快速传导涂料的应用在金属\非金属基板上，均匀涂抹0.1mm～2.0mm，室温下固化48hr，然后在100℃-150℃固化24hr。

12、本发明提供的一种红外快速传导涂料及其制备方法，至少包括如下有益效果：

13、(1)制备稳定：形成浆料状态，具有不离析分层、稳定性好、使用方便；

14、(2)传导速度快：纳米石墨粉、碳纳米管和碳纤维形成连通网状热传导通道，使得红外热传导传递速度快，迅速形成红外辐射区；

15、(3)耐久性好：该材料以无机硅酸盐和乳液为胶凝成膜材料，固化后具有粘结力强、耐高温、热稳定性好，涂层稳定耐用。

技术特征：

1.一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，原料由无机胶凝材料50～70％、纳米石墨粉5～15％、碳纳米管0.5～5.0％、碳纤维粉0.1～5％，硼化物0.5～35％，乳液0.5～10.5％，偶联剂0.1～2.5％，消泡剂0.1～2.5％组成。其原料按照配比计量后，采用高速分散剂和研磨机混合处理后，均匀涂刷在金属\非金属基板上，固化烘干。

2.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，无机胶凝材料为模数为1～3.5的硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，碳纤维粉碳纤维长度为0.1～1.0mm。

4.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，硼化物为cab6、sib6、tib2、zrb2、hfb2、lab6中的一种或两种以上混合物。

5.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、水性环氧树脂乳液中一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，偶联剂为kh550、kh560中一种或两种的混合物。

7.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、磷酸三丁酯中的一种或两种组成。

8.根据权利要求书1，2，3，4，5，6，7所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，原料组成配比按重量计为：

9.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，将上述除乳液外的原料按照配比计量后，采用高速分散剂、胶体磨进行处理30min～10hr，然后加入计量好的乳液再混合2min～10min。

10.根据权利要求书1所述的一种红外快速传导涂料及其制备方法，其特征在于，其应用在金属\非金属基板上，均匀涂抹0.1mm～2.0mm，室温下固化48hr，然后在100℃-150℃固化24hr。

技术总结
本发明涉及一种红外快速传导涂料及其制备方法，其原料配比按重量计为：无机胶凝材料50～70％、纳米石墨粉5～15％、碳纳米管0.5～5.0％、碳纤维粉0.1～5％，硼化物0.5～35％，乳液0.5～10.5％，偶联剂0.1～2.5％，消泡剂0.1～2.5％。本发明是一种无机高耐温快速传导红外涂料，用于涂刷在具有红外热源的金属\非金属基板上，使得产生的红外辐射沿涂料层快速传导，形成均匀的红外辐射区，具有粘结强度高、稳定性好、传导快、辐射均匀、耐用性好的特点。

技术研发人员：闫海鹏,闫浩恩,于慧,李思奇
受保护的技术使用者：北京吾言建筑设计顾问有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10