墙体加热控温涂料

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种墙体加热控温涂料。

背景技术

随着建筑业的快速发展，屋内的保暖问题越来越受到人们重视。人们在寒冷的冬季室内取暖有多种方式，现有的发热墙体种类很多，通过在墙体内部埋藏发热管道，但对墙体本身破坏的较大，又或者在墙体上涂施导电材料通电供暖，导电涂料是一种材料，可以用不同的施工工艺涂覆在墙体表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态涂膜或涂层。

但现有的导电涂料发热效率低，导致耗能大。

发明内容

基于此，有必要提供一种墙体加热控温涂料。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：

成膜树脂 20份-60份；

导电矿石 40份-80份；

固化剂 5份-15份。

在一个实施例中，所述成膜树脂为水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂中的至少一种。

在一个实施例中，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20-30:5-20:15-40:10-15:1-5。

在一个实施例中，所述导电矿石的目数为40目-10000目。

在一个实施例中，还包括：3份-7份的阻燃剂。

在一个实施例中，包括以下重量份数的组分：

成膜树脂 30份-50份；

导电矿石 50份-70份；

固化剂 8份-13份。

在一个实施例中，包括以下重量份数的组分：

成膜树脂 30份-40份；

导电矿石 60份-70份；

固化剂 8份-11份。

本发明还提供一种墙体加热控温涂层，包括上述任一项实施例中的墙体加热控温涂料。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种墙体加热控温涂料，通过将成膜树脂与导电矿石混合，配合固化剂进行固化，不仅具有良好的导电效果，而且发热效率高，同时还能够起到很好的电磁屏蔽的效果，用于涂覆于墙体通电后，能够快速产生热量，并温和供热。

具体实施方式

本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：

成膜树脂 20份-60份；

导电矿石 40份-80份；

固化剂 5份-15份。

在本实施例中，成膜树脂起到载体的作用，用于包覆导电矿石，通过将导电矿石均匀混合在成膜树脂中，涂覆于预先布置好线路的墙体上时，导电矿石能够均匀稳定附着在墙体上，通电后能够快速发热，通过将20份-60份的成膜树脂与40份-80份的导电矿石混合，不仅具有良好的导电效果，而且发热效率高，同时还能够起到很好的电磁屏蔽的效果，用于涂覆于墙体通电后，能够快速产生热量，并温和供热。

在本实施例中，所述导电矿石的重量份数为40份-80份，所述成膜树脂为20份-60份。导电矿石的比例过低，则会使得墙体加热控温涂料的导电系数降低，导电矿石的比例过高，成膜树脂无法有效地对导电矿石进行包覆，不能很好地附着于墙体上，墙体加热控温涂料的附着性能下降。

在一个实施例中，所述成膜树脂为水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂中的至少一种。具体地，所述固化剂包括：水性环氧固化剂和/或水性多异氰酸酯固化剂，水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系，加入水性环氧固化剂后，环氧树脂固化后形成不溶不熔的空间网状结构，对多种底材均具有极高的附着力，且固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，涂膜收缩小、硬度高和耐磨性好，能够稳定地将导电矿石固定在墙体。

在本实施例中，水性聚氨酯树脂是指以水作为分散介质的聚氨酯，聚氨酯树脂具有柔韧和耐磨的特点，耐高温和耐低温性能好，能够克服热粘冷脆的弱点，加入水性多异氰酸酯固化剂后，能够很好地起到载体的作用，导电矿石通电发热后，成膜树脂化学稳定性好。

在一个实施例中，所述成膜树脂为水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂，在本实施例中，所述固化剂为水性环氧固化剂和水性多异氰酸酯固化剂，所述水性环氧树脂和所述水性聚氨酯树脂的比例为3:1，水性环氧固化剂和水性多异氰酸酯固化剂的比例为3:1，这样，通过水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂复合，使得成膜树脂能够综合水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的优点，不仅具有良好的附着性能和耐腐蚀性，而且还能够耐高温和耐低温，涂膜稳定，有利于将导电矿石附着在墙体上，通电后，进行稳定地产热供热。

在一个实施例中，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯。在本实施例中，碳是一种非金属元素，具有耐高温导电性能，稳定性好，不易反应，使得导电矿石能够抵抗溶解或化学侵蚀。二氧化硅由于其粒径很小，具有比表面积大的特点，表面吸附力强，分散性能好，能够很好地将碳、石墨烯和碳纳米管结合成一个整体，搭建构成高机械性能的骨架，整体结构变得更加致密，增强导电矿石的韧性和强度，使得导电矿石整体具有优越的稳定性，防水性能和抗老化性能也明显提高，同时还可以起到电磁屏蔽、抗干扰和电磁隔离的作用。进一步地，导电矿石内的二氧化硅与水性环氧树脂共混，能够发生共聚或接枝反应，不仅能够起到降低水性环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，能够进一步提高耐高温性能，而且也提高了防水、防油和抗氧性能，同时还能够缩短水性环氧树脂的固化时间，室温下即可达到固化温度。

在本实施例中，石墨烯的结构非常稳定，石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，在外力的作用下，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，其片状结构在二维平面上容易接触形成导电网络，能够使得导电矿石具有优秀的导热性和导电性，同时石墨烯还可以吸附并脱附各种原子和分子，使得导电矿石的内部结构非常稳定，且还能够保持很好的导电性能。碳纳米管为一维纳米材料，六边形结构连接完美，共轭效应显著，具有良好的导电性能和传热性能，形成多维接触的结构，与石墨烯相互协同作用后可进一步提高材料的导电导热性能；富勒烯具有独特的三维拓扑结构，具有高的电子亲和能，小的重组能，优异的迁移率，富勒烯具有优良的韧性，质量轻，抗张强度大，具有良好的导电性能，能够使得导电矿石具有较好的导电性能。

在一个实施例中，在所述导电矿石中，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20-30:5-20:15-40:10-15:1-5。具体地，所述导电矿石中的二氧化硅能够很好地碳、石墨烯和碳纳米管结合成整体，形成致密的结构，从而具有稳定的结构，抗氧化性能增强，配合碳的保护作用，能够进一步提高耐腐蚀性能，更好地维持导电矿石的结构稳定性，所述导电矿石中的石墨烯在致密的结构中能够有效地维持结构稳定，从而在外力作用下，仍然能够保持良好的导电和导热性能，配合碳纳米管在直线方向上的快速导热，使得导电矿石具有优异的导电及导热性能，在本实施例中，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20-30:5-20:15-40:10-15:1-5，导电矿石结构紧密稳定，导电及导热性能优异，通电后，能够快速产生热量及传导热量。

为了使得导电矿石能够更好地涂覆于墙体上，在一个实施例中，所述导电矿石的目数为40目-10000目。具体地，导电矿石的目数为40目-10000目，能够具有较大的表面积，能够很好地均匀分布于成膜树脂内，各导电矿石之间能够紧密连接，从而通电后能够快速发热，温和供暖。

为了提高墙体加热控温涂料的阻燃性能，在一个实施例中，所述墙体加热控温涂料还包括：3份-7份的阻燃剂。具体地，3份-7份的阻燃剂、20份-60份的成膜树脂、40份-80份的导电矿石及5份-15份的固化剂均匀混合，能够提高墙体加热控温涂料的阻燃性能，所述阻燃剂可以为三氧化二锑、氢氧化镁或氢氧化铝，三者均具有良好的阻燃效果，从而墙体加热控温涂料在通电后，阻燃系数高。

在一个实施例中，成膜树脂能够起到载体的作用，能够很好地将导电矿石均匀涂覆在墙体上，形成稳定的立体网络状的电路，导电矿石的比例能够影响墙体加热控温涂料的发热效果。在一个实施例中，所述墙体加热控温涂料包括以下重量份数的组分：30份-50份的成膜树脂、50份-70份导电矿石和8份-13份的固化剂，能够很好地将导电矿石涂覆于墙体上，且具有较好的导电及导热性能。在一个较佳的实施例中，所述墙体加热控温涂料包括以下重量份数的组分：30份-40份的成膜树脂、60份-70份导电矿石和8份-11份的固化剂，此时，成膜树脂不仅能够有效地将导电矿石固化，同时墙体加热控温涂料具有较佳的导电及导热性能。

本发明还提供一种墙体加热控温涂层，包括上述任一项实施例中的墙体加热控温涂料，具有良好的导电效果，而且发热效率高，同时还能够起到很好的电磁屏蔽的效果，通电后，能够快速产生热量，并温和供热。

下面用具体实施例进一步描述本发明。

实施例1

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：20份的成膜树脂、40份的导电矿石和5份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

实施例2

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：30份的成膜树脂、50份的导电矿石和7份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

实施例3

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：40份的成膜树脂、70份的导电矿石和11份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

实施例4

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：60份的成膜树脂、80份的导电矿石和15份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

实施例5

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：30份的成膜树脂、70份的导电矿石和10份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

实施例6

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：30份的成膜树脂、70份的导电矿石和10份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂，所述水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的比例为3:1，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

实施例7

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：30份的成膜树脂、70份的导电矿石和10份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂，所述水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的比例为3:1，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为25:20:35:15:5。

实施例8

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：30份的成膜树脂、70份的导电矿石和10份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂，所述水性环氧树脂和水性聚氨酯树脂的比例为3:1，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为30:15:35:15:5。

实施例9

一种墙体加热控温涂料，包括以下重量份数的组分：30份的成膜树脂、70份的导电矿石和10份的固化剂，其中，所述成膜树脂为水性聚氨酯树脂，，所述导电矿石包括：碳、二氧化硅、石墨烯、碳纳米管和富勒烯，所述碳、所述二氧化硅、所述石墨烯、所述碳纳米管和所述富勒烯之间的比例为20:20:40:15:5。

墙体加热控温涂料各项参数测定：

以实施例1-9为例，将制备得到墙体加热控温涂料涂覆于墙体上，测定墙体加热控温涂料的电阻、导热系数和发热效率。

表1墙体加热控温涂料各项参数测定结果

由表1可知，本发明提供的墙体加热控温涂料，不仅具有良好的导电效果，而且发热效率高，用于涂覆于墙体通电后，能够快速产生热量，并温和供热。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。