一种船舶散热涂料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112048198A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010837308.7(22)申请日2020.08.19(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人韩金冯祎平马佳奇仇涛磊钟明强(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.C09D1/00(2006.01)C09D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种船舶散热涂料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种船舶散热涂料及其制备方法，所述散热涂料主要由1重量份球形石墨烯、0.0001‑0.001份界面融合剂、0.01‑0.1重量份可石墨化高分子低聚物、0.1‑5重量份聚铝硅酸盐、0.1‑2重量份超支化碳硅烷以及0.005‑0.01份过氧化物交联剂组成。该散热涂料利用球形石墨烯的褶皱形结构，在高分子的凝聚结合作用下，在小分子无机粒子粒径尺度的配合下，在无机薄膜的辅助下，实现船舶散热。本发明的散热涂料极大提高了散热效率，同时在辐射加热领域极大的减少了能源消耗；另外此涂料可以耐盐雾或者电化学的腐蚀，非常适用于船舶散热。CN112048198ACN112048198A权利要求书1/1页1.一种船舶散热涂料，其特征在于，所述散热涂料的原料按重量份计包括：1份球形石墨烯、0.0001-0.001份界面融合剂、0.1-0.5份可石墨化高分子低聚物、0.01-0.5份聚铝硅酸盐、0.2-2份超支化碳硅烷以及0.01-0.1份过氧化物交联剂。所述散热涂料的成型结构具体为：在船舶散热金属表面以界面融合剂为活性界面层，聚铝硅酸盐层作为底层，碳化硅层作为中间层，可石墨化高分子低聚物层作为上层，球形石墨烯贯穿铝硅酸盐、碳化硅以及可石墨化高分子低聚物的三层结构。2.根据权利要求1所述船舶散热涂料，其特征在于，所述球形石墨烯是由浓度为0.1mg/mL-1mg/mL的氧化石墨烯溶液喷雾而成，并经过化学还原和热还原制备得到，所述球形石墨烯的ID/IG值不小于0.5，且其尺度为0.2-5μm，壁厚小于4个原子层。所述热还原的方法具体为：在0-250℃下，升温速度小于5℃/min，控制保温0.5-2h；然后升温到500℃，升温速度小于5℃/min，控温保持1-2h；然后升温到1300-1600℃，升温速度小于5℃/min，控温保持1-2h。3.根据权利要求1所述船舶散热涂料，其特征在于，所述石墨化高分子低聚物的种类选自聚酰亚胺、沥青、聚丙烯腈等，分子量为2000-10000。4.根据权利要求1所述船舶散热涂料，其特征在于，所述超支化碳硅烷的分子量小于10000，支化度为1.1-2。5.根据权利要求1所述船舶散热涂料，其特征在于，所述过氧化物交联剂为有机过氧化物交联剂；所述有机过氧化物交联剂包括但不限于：过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸、2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷。6.根据权利要求1所述船舶散热涂料，其特征在于，所述聚铝硅酸盐为长石(K2O·Al2O3·6SiO2)、云母(K2O·2Al2O3·6SiO2·2H2O)、高岭土(Al2O3·2SiO2·22H2O)、沸石(Na2O·Al2O3·3SiO2·22H2O)、石榴石(3CaO·Al2O3·3SiO2)。7.根据权利要求1所述船舶散热涂料，其特征在于，所述界面融合剂包括锡、镍等低熔点金属以及船舶散热处所用金属对应的氧化物、氯化物盐。8.一种权利要求1所述船舶散热涂料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)首先将界面融合剂喷涂于船舶散热金属表面，厚度控制在40nm以下并在室温下干燥。(2)随后将涂敷有界面融合剂的船舶散热金属表面在800℃下进行固化。(3)将球形石墨烯、可石墨化高分子低聚物、聚铝硅酸盐、超支化碳硅烷以及过氧化物交联剂混合均匀，得到混合涂料。(4)将步骤3获得的混合涂料离心喷涂于步骤(2)进行固化的界面融合剂表面，并同时经紫外固化，紫外固化的温度为60-120℃，时间为1-6h。(5)随后进行微波或高温加热定型，得到船舶散热涂料。9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于，所述离心的离心力范围为2000-10000rcf。10.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于，步骤5进行微波或高温加热定型的具体方法为：在0-250℃下，升温速度小于5℃/min，控制保温0.5-2h；然后升温到500℃，升温速度小于3℃/min，控温保持1-2h；然后升温到1100℃，升温速度3-30℃/min，控温保持1-10min。2CN112048198A说明书1/5页一种船舶散热涂料及其制备方法技术领域[0001]本发