本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，尤其是一種基于石墨烯的耐高溫涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
耐高溫涂料是一種重要的涂料，適用于煙囪煙道、高溫蒸汽管道、熱交換器、高溫爐、高溫脫硫設(shè)備、石油石化裂解裝置、發(fā)動機(jī)部件及排氣管防腐。另外一些特殊的耐高溫防腐涂料在航天航空、石油石化、冶金、電力、國防領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。自從四十年代有機(jī)硅工業(yè)化生產(chǎn)以來，用其產(chǎn)品所配制的耐高溫涂料，在高溫電機(jī)，電器絕緣方面得到了廣泛應(yīng)用。例如有機(jī)硅鋁粉漆用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的耐高溫防腐涂料，取得了巨大成就，有機(jī)硅陶瓷玻璃涂料，滿足了更高溫度防腐的要求。但是由于有機(jī)硅本身機(jī)械性能差，附著力，耐磨性，耐溶劑性低，且生產(chǎn)中廢水廢氣較多，污染環(huán)境，易燃，同時(shí)對人體有害，因此，越來越不能滿足現(xiàn)代電機(jī)、電器、宇航以及耐特種介質(zhì)的要求。
石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3％的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá) 5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過 15000cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。目前，也有報(bào)道稱石墨烯無論是直接在銅或鎳上制備，或轉(zhuǎn)移到其他金屬上，都可提供防腐蝕保護(hù)。銅涂層培育單層石墨烯，采用化學(xué)氣相沉積法，腐蝕會比裸銅慢七倍，鎳涂層培育多層石墨烯，腐蝕比裸鎳慢20倍以上。單層石墨烯具有相同的防腐蝕保護(hù)作用，就像常規(guī)有機(jī)涂料，但后者要厚五倍以上。石墨烯涂料可以用作理想的防腐蝕涂料，因?yàn)樵谟行╊I(lǐng)域，薄涂層更有利，比如微電子組件，互聯(lián)產(chǎn)品，飛機(jī)部件和植入設(shè)備等都是這樣。而將單層石墨烯涂于金屬表面的方法比較復(fù)雜且條件苛刻、不易操作。
而目前，現(xiàn)有的環(huán)氧有機(jī)硅樹脂或者油漆能夠滿足一般的裝飾、耐熱性和保護(hù)要求，但是在溫度高于600℃的環(huán)境下，耐熱性能便無法滿足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于石墨烯的耐高溫涂料及其制備方法，具有優(yōu)良的耐高溫性。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于石墨烯的耐高溫涂料，所述涂料按重量分?jǐn)?shù)包括：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯5-30份，填充劑3-15份，工業(yè)香精6-18份，填料2-16份，分散劑1-10份；所述填充劑包括混合二甲苯2-15份。
進(jìn)一步地，所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
進(jìn)一步地，所述填充劑還包括丙酮和正丁醇中的一種或幾種。
進(jìn)一步地，所述工業(yè)香精為水果香精，為蘋果香精、杏仁香精、桃子香精和櫻桃香精等水果香精中的一種。
進(jìn)一步地，所述填料為鉻黃、鐵藍(lán)、甲苯胺藍(lán)、鐵紅、黃土、鉻綠、碳黑、CLT酸、立德粉或鈦白粉中的一種或幾種。
進(jìn)一步地，所述分散劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、乙烯基雙硬脂酰胺、聚乙烯吡絡(luò)烷酮和聚羧酸鈉鹽中的一種或幾種。
進(jìn)一步地，該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散1-2小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)1-5小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
進(jìn)一步地，所述的混合機(jī)包括機(jī)身，所述機(jī)身的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗；所述給料斗的錐面上設(shè)有抖動器，所述給料斗的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)之間的下方裝有收料箱，所述收料箱的上方設(shè)有錨式攪拌器，所述錨式攪拌器的下半部分置于收料箱中。
進(jìn)一步地，所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架上，所述固定架鑲嵌于機(jī)身；所述錨式攪拌器通過固定架安裝于機(jī)身上。
本發(fā)明的有益效果：（1）石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，具有很強(qiáng)的導(dǎo)熱性，石墨烯的添加大大增強(qiáng)了涂料的耐高溫性；（2）本涂料添加水果香精，可以改善空氣環(huán)境，無污染；（3）對原材料的細(xì)度要求高，增加了涂料的產(chǎn)品質(zhì)量；（4）本發(fā)明制得的涂料具有極好的耐高溫性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的混合機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1的各標(biāo)注為：1機(jī)身，2給料斗，3抖動器，4定量輸送機(jī)，5收料箱，6錨式攪拌器，7固定架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯5份，填充劑15份，工業(yè)香精（蘋果香精）6份，填料（鉻黃）7份、填料（鐵藍(lán)）9份，分散劑（鈦酸酯偶聯(lián)劑）1份；所述填充劑為混合二甲苯，質(zhì)量數(shù)為15份。
所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散1小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)5小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
所述的混合機(jī)包括機(jī)身1，所述機(jī)身1的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗2；所述給料斗2的錐面上設(shè)有抖動器3，所述給料斗2的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)4，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)4之間的下方裝有收料箱5，所述收料箱5的上方設(shè)有錨式攪拌器6，所述錨式攪拌器6的下半部分置于收料箱5中。
所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身1上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架7上，所述固定架7鑲嵌于機(jī)身1；所述錨式攪拌器6通過固定架7安裝于機(jī)身1上。
實(shí)施例2
按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯30，填充劑3份，工業(yè)香精（杏仁香精）18份，填料（甲苯胺藍(lán)）2份，分散劑（鈦酸酯偶聯(lián)劑）4份、分散劑（乙烯基雙硬脂酰胺）6份；所述填充劑為混合二甲苯，質(zhì)量數(shù)為3份。
所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散2小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)1小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
所述的混合機(jī)包括機(jī)身1，所述機(jī)身1的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗2；所述給料斗2的錐面上設(shè)有抖動器3，所述給料斗2的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)4，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)4之間的下方裝有收料箱5，所述收料箱5的上方設(shè)有錨式攪拌器6，所述錨式攪拌器6的下半部分置于收料箱5中。
所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身1上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架7上，所述固定架7鑲嵌于機(jī)身1；所述錨式攪拌器6通過固定架7安裝于機(jī)身1上。
實(shí)施例3
按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯8，填充劑12份，工業(yè)香精（桃子香精）8份，填料（鐵紅）7份、填料（黃土）7份，分散劑（聚乙烯吡絡(luò)烷酮）2份；所述填充劑為混合二甲苯，質(zhì)量數(shù)為12份。
所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散1小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)2小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
所述的混合機(jī)包括機(jī)身1，所述機(jī)身1的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗2；所述給料斗2的錐面上設(shè)有抖動器3，所述給料斗2的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)4，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)4之間的下方裝有收料箱5，所述收料箱5的上方設(shè)有錨式攪拌器6，所述錨式攪拌器6的下半部分置于收料箱5中。
所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身1上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架7上，所述固定架7鑲嵌于機(jī)身1；所述錨式攪拌器6通過固定架7安裝于機(jī)身1上。
實(shí)施例4
按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯25，填充劑4份，工業(yè)香精（櫻桃香精）15份，填料（鉻綠）4份，分散劑（聚乙烯吡絡(luò)烷酮）2份、分散劑（聚羧酸鈉鹽）6份；所述填充劑為混合二甲苯，質(zhì)量數(shù)為4份。
所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散1.5小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)4.5小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
所述的混合機(jī)包括機(jī)身1，所述機(jī)身1的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗2；所述給料斗2的錐面上設(shè)有抖動器3，所述給料斗2的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)4，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)4之間的下方裝有收料箱5，所述收料箱5的上方設(shè)有錨式攪拌器6，所述錨式攪拌器6的下半部分置于收料箱5中。
所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身1上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架7上，所述固定架7鑲嵌于機(jī)身1；所述錨式攪拌器6通過固定架7安裝于機(jī)身1上。
實(shí)施例5
按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯10，填充劑10份，工業(yè)香精（櫻桃香精）10份，填料（碳黑）5份、填料（鐵紅）6份，分散劑（乙烯基雙硬脂酰胺）7份；所述填充劑為混合二甲苯，質(zhì)量數(shù)為10份。
所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散1.8小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)3小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
所述的混合機(jī)包括機(jī)身1，所述機(jī)身1的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗2；所述給料斗2的錐面上設(shè)有抖動器3，所述給料斗2的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)4，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)4之間的下方裝有收料箱5，所述收料箱5的上方設(shè)有錨式攪拌器6，所述錨式攪拌器6的下半部分置于收料箱5中。
所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身1上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架7上，所述固定架7鑲嵌于機(jī)身1；所述錨式攪拌器6通過固定架7安裝于機(jī)身1上。
實(shí)施例6
按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制：有機(jī)硅樹脂85份，石墨烯15，填充劑8份，工業(yè)香精（草莓香精）12份，填料（鈦白粉或者立德粉）10份，分散劑（乙烯基雙硬脂酰胺）7份；所述填充劑為混合二甲苯，質(zhì)量數(shù)為8份。
所述混合二甲苯是二甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯以及乙基苯的混合物。
該方法包括以下步驟：
步驟（1）：將有機(jī)硅樹脂、石墨烯和分散劑加入到填充劑中，超聲分散1.6小時(shí)；
步驟（2）：將工業(yè)香精和填料置入破碎機(jī)中，破碎至細(xì)度小于25μm的顆粒；
步驟（3）：將步驟（2）中破碎得到的粒度通過500-800目的分樣篩進(jìn)行粒度篩選，剔除相對較大的顆粒；
步驟（4）：按照工藝的配方配比分別稱取步驟（1）中的混合溶液和步驟（2）中的顆粒，依次加入混合機(jī)中混合反應(yīng)3.6小時(shí)，得到半成品；
步驟（5）：將步驟（4）中得到的半成品過濾，便可得到基于石墨烯的耐高溫涂料，密封、包裝。
所述的混合機(jī)包括機(jī)身1，所述機(jī)身1的上頂部的兩側(cè)分別裝有給料斗2；所述給料斗2的錐面上設(shè)有抖動器3，所述給料斗2的出口處裝有篩網(wǎng)；
所述出料口的下方設(shè)有定量輸送機(jī)4，用于精確地控制配料的重量；
所述對稱的兩個定量輸送機(jī)4之間的下方裝有收料箱5，所述收料箱5的上方設(shè)有錨式攪拌器6，所述錨式攪拌器6的下半部分置于收料箱5中。
所述給料斗通過螺釘固定在機(jī)身1上，所述定量輸送機(jī)安裝在固定架7上，所述固定架7鑲嵌于機(jī)身1；所述錨式攪拌器6通過固定架7安裝于機(jī)身1上。
總而言之，本發(fā)明因石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，具有很強(qiáng)的導(dǎo)熱性，石墨烯的添加大大增強(qiáng)了涂料的耐高溫性；本涂料添加水果香精，可以改善空氣環(huán)境，無污染；對原材料的細(xì)度要求高，增加了涂料的產(chǎn)品質(zhì)量；本發(fā)明制得的涂料具有極好的耐高溫性。