一种用于通讯设备的导电涂料的制备方法与流程

文档序号:11229790阅读:1327来源:国知局

本发明属于导电涂料技术领域,具体涉及一种用于通讯设备的导电涂料的制备方法。



背景技术:

导电涂料是伴随现代科学技术而迅速发展起来的特种功能涂料,我国在20世纪50年代开始研究和应用导电涂料,近几十年来的研究和发展,导电涂料已在电子、电器、航空、化工、印刷等多种军、民用工业领域中得到应用。

静电的产生和积累给现代生活、生产和科学活动带来很多麻烦,甚至是灾难。如果大量集聚的静电荷不能及时释放,就会破坏电路、损坏电器设备,甚至产生电火花,引起火灾、爆炸等事故,造成巨大的损失,因此,在很多容易积累静电荷的场所如地坪、设备都需要进行防静电处理,导电涂料是一种重要的特种功能型涂料,它在电磁屏蔽、抗静电等领域有着广阔的研发前景和日益增加的市场需求,目前,应用最广泛的是掺合型导电涂料,即在树脂中均匀混入导电填料,然后涂覆于物体表面,导电填料主要有金属粉体、炭系材料和掺杂型金属氧化物粉体3大类。金属粉体一般是银、铜、镍等金属粉末,缺点是密度大、易沉淀和难分散,炭系材料主要有导电炭黑、石墨、炭纳米管和石墨烯等,缺点是颜色黑和难分散,掺杂型金属氧化物粉体主要有掺锑氧化锡(ato)、掺铟氧化锡(ito)、掺铝氧化锌(zao)、导电云母、导电氧化钛和导电硫酸钡等,这类材料的缺点是导电性能欠佳;总的来说,传统的导电涂料制备技术主要存在以下不足:一是导电填料不够理想,这主要表现在导电效果不好或者导电性能不稳定或者价格昂贵;二是现有的导电涂料几乎均以有机溶剂为溶剂,对环境污染严重,中国专利cn101220240a提出一种聚氨酯抗静电用防腐涂料制备方法,其导电填料仍然是传统的金属粉末、石墨和导电云母粉等,而且所使用溶剂为有机溶剂不环保。

随着纳米技术的发展,将石墨烯纳米材料与基体复合制得导电高分子材料正日益兴起;石墨烯作为新型导电填料,具有导电性好、摩擦损耗小、污染小等优点,而且膨胀石墨烯的加入可以大大提高高分子材料的导电性,降低其导电渗域滤值,因此在防静电涂料及导电高分子复合材料中具有重要的应用价值。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于通讯设备的导电涂料的制备方法,本发明制备的导电涂料的粒径分布窄,与粘结树脂有良好的相容性,导电材料含量高,涂料成膜后能很大程度上降低涂层的电阻,制备的导电涂料稳定性好。

本发明提供了如下的技术方案:

一种用于通讯设备的导电涂料的制备方法,包括以下制备步骤:

a、将水溶性树脂、水性分散剂、去离子水、石墨烯和石墨在常温常压下加入球磨机中进行混料球磨3-5h,得到混合物一;

b、向混合物一中加入掺杂剂、固化剂、氨基硅烷偶联剂混合均匀后,倒入搅拌器中进行充分搅拌混合20-30min,经过1500-1800r/min高速搅拌分散40-60min,再使用三辊研磨机进行分散处理,三辊研磨机进行5-8次研磨后,过300-500目筛子,得到混合物二;

c、向混合物二中加入消泡剂、流平剂和增稠剂充分搅拌混合1-2h,即可得到成品。

优选的,所述导电涂料包括以下重量份的原料:水溶性树脂23-27份、水性分散剂18-22份、去离子水33-38份、石墨烯21-25份、石墨12-14份、掺杂剂8-11份、固化剂11-13份、氨基硅烷偶联剂12-18份、消泡剂12-16份、流平剂6-9份和增稠剂8-10份。

优选的,所述步骤a的水溶性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂中的任一种或多种的混合。

优选的,所述步骤a的水性分散剂为聚乙烯基吡咯烷酮或多元胺酰胺类。

优选的,所述步骤b的掺杂剂为苯磺酸钠、对甲苯磺酸、萘磺酸、十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的任一种或多种的混合。

优选的,所述步骤b的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯中的任一种或多种的混合。

优选的,所述步骤b的氨基硅烷偶联剂为:γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任一种或多种的混合。

优选的,所述步骤c的增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠流变剂、丙烯酸乳液增稠剂tt-935和聚氨酯类增稠剂exp300中的任一种或多种的混合。

本发明的有益效果是:

本发明制备的导电涂料的粒径分布窄,与粘结树脂有良好的相容性,导电材料含量高,涂料成膜后能很大程度上降低涂层的电阻,制备的导电涂料稳定性好。

本发明的原材料来源广泛,成本低廉,降低了涂料的成本,使该涂料具有较高的性价比。

本发明添加的氨基硅烷偶联剂容易形成致密的导电网络,得到导电性能更优的复合材料。

本发明制备的导电涂料不添加或微量添加有机溶剂,不添加任何重金属,不会对环境造成污染,水溶性树脂还具有很高的热和化学稳定性,是一种环保型涂料。

具体实施方式

实施例1

一种用于通讯设备的导电涂料的制备方法,包括以下制备步骤:

a、将水溶性树脂、水性分散剂、去离子水、石墨烯和石墨在常温常压下加入球磨机中进行混料球磨5h,得到混合物一;

b、向混合物一中加入掺杂剂、固化剂、氨基硅烷偶联剂混合均匀后,倒入搅拌器中进行充分搅拌混合30min,经过1500r/min高速搅拌分散60min,再使用三辊研磨机进行分散处理,三辊研磨机进行8次研磨后,过500目筛子,得到混合物二;

c、向混合物二中加入消泡剂、流平剂和增稠剂充分搅拌混合2h,即可得到成品。

导电涂料包括以下重量份的原料:水溶性树脂27份、水性分散剂18份、去离子水38份、石墨烯25份、石墨14份、掺杂剂11份、固化剂13份、氨基硅烷偶联剂18份、消泡剂16份、流平剂9份和增稠剂10份。

步骤a的水溶性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂的混合。

步骤a的水性分散剂为多元胺酰胺类。

步骤b的掺杂剂为苯磺酸钠、对甲苯磺酸、萘磺酸、十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的混合。

步骤b的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯的混合。

步骤b的氨基硅烷偶联剂为:γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合。

步骤c的增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠流变剂、丙烯酸乳液增稠剂tt-935和聚氨酯类增稠剂exp300的混合。

实施例2

一种用于通讯设备的导电涂料的制备方法,包括以下制备步骤:

a、将水溶性树脂、水性分散剂、去离子水、石墨烯和石墨在常温常压下加入球磨机中进行混料球磨3h,得到混合物一;

b、向混合物一中加入掺杂剂、固化剂、氨基硅烷偶联剂混合均匀后,倒入搅拌器中进行充分搅拌混合20min,经过1800r/min高速搅拌分散60min,再使用三辊研磨机进行分散处理,三辊研磨机进行8次研磨后,过500目筛子,得到混合物二;

c、向混合物二中加入消泡剂、流平剂和增稠剂充分搅拌混合2h,即可得到成品。

导电涂料包括以下重量份的原料:水溶性树脂23份、水性分散剂18份、去离子水38份、石墨烯25份、石墨14份、掺杂剂8份、固化剂11份、氨基硅烷偶联剂18份、消泡剂16份、流平剂9份和增稠剂8份。

步骤a的水溶性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂和水性环氧树脂的混合。

步骤a的水性分散剂为聚乙烯基吡咯烷酮。

步骤b的掺杂剂为苯磺酸钠、对甲苯磺酸、萘磺酸、十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的混合。

步骤b的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯的混合。

步骤b的氨基硅烷偶联剂为:γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的混合。

步骤c的增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠流变剂、丙烯酸乳液增稠剂tt-935和聚氨酯类增稠剂exp300的混合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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