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一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料

阅读：68发布：2021-03-02

IPRDB可以提供一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料包括：环氧树脂、聚氨酯、癸二酸二酰肼、甲基四氢苯酐、十一烷基咪唑、2，4，6‑三(二甲胺基甲基)苯酚、2‑丁基‑2‑乙基‑1,3‑丙二醇、碳化硅、改性碳纳米管、石墨烯、氮化铝、氧化镧、氧化钇、纳米碳酸钙、云母粉、硅酸钙、苯基三甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡。本发明提出的含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其散热性好，耐高温性能优异，其能满足LED灯领域的使用要求，用于LED灯领域能延长LED灯的使用寿命。，下面是一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂

50-80份、聚氨酯20-35份、甲基四氢苯酐10-25份、癸二酸二酰肼5-15份、十一烷基咪唑5-15份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚1-5份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1-5份、碳化硅5-15份、改性碳纳米管15-35份、石墨烯2-10份、氮化铝5-14份、氧化镧0.5-2份、氧化钇0.5-2.5份、纳米碳酸钙2-10份、云母粉5-15份、硅酸钙1-5份、苯基三甲氧基硅烷2-10份、苯基甲基二甲氧基硅烷2-8份、二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份；

其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在30-35℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应20-35h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，在30-35℃下搅拌反应30-50min，升温至65-75℃后加入过硫酸钠，搅拌反应8-10h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。

2.根据权利要求1所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，其原料中，甲基四氢苯酐、癸二酸二酰肼、十一烷基咪唑、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、2-丁基-2-乙基-

1,3-丙二醇的重量比为15-20：7-13：7-12：2-4：2-4。

3.根据权利要求1或2所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，其原料中还包括0.1-1重量份的流平剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：环氧树脂75份、聚氨酯25份、甲基四氢苯酐18份、癸二酸二酰肼10份、十一烷基咪唑10份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚3份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇3份、碳化硅

12份、改性碳纳米管30份、石墨烯7份、纳米氮化铝12份、氧化镧1.8份、氧化钇2份、纳米碳酸钙8份、云母粉12份、硅酸钙3份、苯基三甲氧基硅烷7份、苯基甲基二甲氧基硅烷6份、二月桂酸二丁基锡1份、流平剂0.9份。

5.根据权利要求1-4中任一项所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，所述环氧树脂的环氧值为0.38-0.45。

6.根据权利要求1-5中任一项所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，在改性碳纳米管的制备过程中，酸化碳纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为20-35：2-7。

7.根据权利要求1-6中任一项所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，在改性碳纳米管的制备过程中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、4-乙烯基联苯的重量比为

20-50：100-300：600-1250。

8.根据权利要求1-7中任一项所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其特征在于，所述纳米氮化铝的平均粒径为20-35nm；所述氧化镧的平均粒径为20-40nm；所述氧化钇的平均粒径为50-85nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为80-135nm。

说明书全文

一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料

技术领域

[0001] 本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料。

背景技术

[0002] LED灯因具有节能、适用性好、回应时间短、环保等特点，目前已应用在了手机、台灯、家电等日常家电和机械生产方面等方面，但是其价格较高，随着LED灯使用范围的迅速扩大，延长使用寿命也已成为急需解决的问题。

[0003] LED灯在使用的过程中仍具有一定的发热量，不能及时的散热是造成LED灯寿命缩短的重要原因。为了解决灯具在使用过程中由于产生热量而影响灯具的发光效率、缩短灯具使用寿命的问题，目前使用的方法是在灯具上涂覆一层散热涂料，但是现有的散热涂料的散热效果有待提高，且耐高温性不是很好，往往不能满足LED灯的使用要求。

发明内容

[0004] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其散热性好，耐高温性能优异，其能满足LED灯领域的使用要求，用于LED灯领域能延长LED灯的使用寿命。

[0005] 本发明提出的一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂50-80份、聚氨酯20-35份、甲基四氢苯酐10-25份、癸二酸二酰肼5-15份、十一烷基咪唑5-15份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚1-5份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1-5份、碳化硅5-
15份、改性碳纳米管15-35份、石墨烯2-10份、氮化铝5-14份、氧化镧0.5-2份、氧化钇0.5-
2.5份、纳米碳酸钙2-10份、云母粉5-15份、硅酸钙1-5份、苯基三甲氧基硅烷2-10份、苯基甲基二甲氧基硅烷2-8份、二月桂酸二丁基锡0.5-1.5份；

[0006] 其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在30-35℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应20-35h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，在30-35℃下搅拌反应30-50min，升温至65-75℃后加入过硫酸钠，搅拌反应8-10h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。

[0007] 优选地，其原料中，甲基四氢苯酐、癸二酸二酰肼、十一烷基咪唑、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇的重量比为15-20：7-13：7-12：2-4：2-4。

[0008] 优选地，其原料中还包括0.1-1重量份的流平剂。

[0009] 优选地，其原料按重量份包括：环氧树脂75份、聚氨酯25份、甲基四氢苯酐18份、癸二酸二酰肼10份、十一烷基咪唑10份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚3份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇3份、碳化硅12份、改性碳纳米管30份、石墨烯7份、纳米氮化铝12份、氧化镧1.8份、氧化钇2份、纳米碳酸钙8份、云母粉12份、硅酸钙3份、苯基三甲氧基硅烷7份、苯基甲基二甲氧基硅烷6份、二月桂酸二丁基锡1份、流平剂0.9份。

[0010] 优选地，所述环氧树脂的环氧值为0.38-0.45。

[0011] 优选地，在改性碳纳米管的制备过程中，酸化碳纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为20-35：2-7。

[0012] 优选地，在改性碳纳米管的制备过程中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、4-乙烯基联苯的重量比为20-50：100-300：600-1250。

[0013] 优选地，所述纳米氮化铝的平均粒径为20-35nm；所述氧化镧的平均粒径为20-40nm；所述氧化钇的平均粒径为50-85nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为80-135nm。

[0014] 本发明所述含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其以环氧树脂为主料，同时加入了聚氨酯与其配合，通过控制环氧树脂与聚氨酯的含量，并辅以二月桂酸二丁基锡，使两者形成了互穿聚合物网络，在保持较高耐热性的同时提高了涂膜的弯曲强度、附着力和耐冲击性，改善了环氧树脂脆性大的缺陷；以甲基四氢苯酐、癸二酸二酰肼、十一烷基咪唑配合作为固化剂，同时2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇作为促进剂，使体系具有较低的固化温度和较短的固化时间，同时因引入了长链的十一烷基咪唑和2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇，在体系中可以起到增柔的效果，显著提高了涂膜的冲击韧性；改性碳纳米管的制备过程中，首先将碳纳米管酸化，并用乙烯基三甲氧基硅烷进行改性，在碳纳米管的表面引入了双键，之后加入了N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，使N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯与碳纳米管表面的双键发生了聚合反应，从而将N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯引入到了碳纳米管的表面，得到了改性碳纳米管，将其加入体系中，一方面，与碳化硅、石墨烯、氮化铝、氧化镧、氧化钇、纳米碳酸钙、云母粉、硅酸钙配合，赋予涂膜优异的强度、冲击韧性和散热性，使其能满足LED灯领域散热性的要求，另一方面，因引入了N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，赋予涂膜优异的耐高温型；苯基三甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷加入体系中，在体系固化的过程中形成了聚苯基甲基硅氧烷，对体系起到了分散的作用，同时还使涂膜具有优异的耐高温性和耐腐蚀性能。

具体实施方式

[0015] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

[0016] 实施例1

[0017] 本发明提出的一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂80份、聚氨酯20份、甲基四氢苯酐25份、癸二酸二酰肼5份、十一烷基咪唑15份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇5份、碳化硅5份、改性碳纳米管35份、石墨烯2份、氮化铝14份、氧化镧0.5份、氧化钇2.5份、纳米碳酸钙2份、云母粉15份、硅酸钙1份、苯基三甲氧基硅烷10份、苯基甲基二甲氧基硅烷2份、二月桂酸二丁基锡1.5份；

[0018] 其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在35℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应20h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，在35℃下搅拌反应30min，升温至75℃后加入过硫酸钠，搅拌反应8h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。

[0019] 实施例2

[0020] 本发明提出的一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂50份、聚氨酯35份、甲基四氢苯酐10份、癸二酸二酰肼15份、十一烷基咪唑5份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚5份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇1份、碳化硅15份、改性碳纳米管15份、石墨烯10份、氮化铝5份、氧化镧2份、氧化钇0.5份、纳米碳酸钙10份、云母粉5份、硅酸钙5份、苯基三甲氧基硅烷2份、苯基甲基二甲氧基硅烷8份、二月桂酸二丁基锡0.5份；

[0021] 其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在30℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，搅拌反应35h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，在30℃下搅拌反应50min，升温至65℃后加入过硫酸钠，搅拌反应10h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。

[0022] 实施例3

[0023] 本发明提出的一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂76份、聚氨酯24份、甲基四氢苯酐20份、癸二酸二酰肼7份、十一烷基咪唑12份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚2份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇4份、碳化硅8份、改性碳纳米管30份、石墨烯4份、氮化铝12份、氧化镧0.9份、氧化钇2份、纳米碳酸钙4.8份、云母粉13份、硅酸钙2份、苯基三甲氧基硅烷7.6份、苯基甲基二甲氧基硅烷3.8份、二月桂酸二丁基锡1.3份、流平剂0.1份；

[0024] 其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在32℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，其中，酸化碳纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为35：2，搅拌反应32h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，其中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、4-乙烯基联苯的重量比为20：300：600，在34℃下搅拌反应38min，升温至73℃后加入过硫酸钠，搅拌反应8.5h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管；

[0025] 所述环氧树脂的环氧值为0.38；

[0026] 所述纳米氮化铝的平均粒径为35nm；所述氧化镧的平均粒径为20nm；所述氧化钇的平均粒径为85nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为80nm。

[0027] 实施例4

[0028] 本发明提出的一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂55份、聚氨酯35份、甲基四氢苯酐15份、癸二酸二酰肼13份、十一烷基咪唑7份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚4份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇2份、碳化硅13份、改性碳纳米管20份、石墨烯9份、氮化铝7份、氧化镧1.7份、氧化钇0.9份、纳米碳酸钙8.8份、云母粉8份、硅酸钙4.3份、苯基三甲氧基硅烷4份、苯基甲基二甲氧基硅烷7.6份、二月桂酸二丁基锡0.8份、流平剂1份；

[0029] 其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在35℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，其中，酸化碳纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为20：7，搅拌反应26h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，其中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、4-乙烯基联苯的重量比为50：100：1250，在33℃下搅拌反应47min，升温至68℃后加入过硫酸钠，搅拌反应9.6h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管；

[0030] 所述环氧树脂的环氧值为0.45；

[0031] 所述纳米氮化铝的平均粒径为20nm；所述氧化镧的平均粒径为40nm；所述氧化钇的平均粒径为50nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为135nm。

[0032] 实施例5

[0033] 本发明提出的一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂75份、聚氨酯25份、甲基四氢苯酐18份、癸二酸二酰肼10份、十一烷基咪唑10份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚3份、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇3份、碳化硅12份、改性碳纳米管30份、石墨烯7份、纳米氮化铝12份、氧化镧1.8份、氧化钇2份、纳米碳酸钙8份、云母粉12份、硅酸钙3份、苯基三甲氧基硅烷7份、苯基甲基二甲氧基硅烷6份、二月桂酸二丁基锡1份、流平剂0.9份；

[0034] 其中，所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将碳纳米管用酸进行氧化处理得到酸化碳纳米管；将酸化碳纳米管加入无水乙醇中，在34℃下加入乙烯基三甲氧基硅烷，其中，酸化碳纳米管、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为30：6，搅拌反应28h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到偶联剂改性碳纳米管；将偶联剂改性碳纳米管、碳酸氢钠、十二烷基苯磺酸钠加入水中，搅拌均匀后加入N-烯丙基咪唑和4-乙烯基联苯，其中，偶联剂改性碳纳米管、N-烯丙基咪唑、4-乙烯基联苯的重量比为43：235：1120，在33℃下搅拌反应45min，升温至70℃后加入过硫酸钠，搅拌反应9h，反应结束后经离心、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管；

[0035] 所述环氧树脂的环氧值为0.4；

[0036] 所述纳米氮化铝的平均粒径为30nm；所述氧化镧的平均粒径为30nm；所述氧化钇的平均粒径为70nm；所述纳米碳酸钙的平均粒径为120nm。

[0037] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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一种含改性碳纳米管的静电喷涂涂料

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