本发明涉及电容器加工技术领域，具体地，涉及一种电容器用导电涂料及制备方法。
背景技术：
近年来，开展了许多电容器的研究工作，因电容器电极材料制作是决定电容器性能的关键因素，因此，电极材料制作中导电基膜中导电涂料配方研究自然成为研究重点。导电基膜是涂覆在集流体上第一层电极材料，导电涂料的配方工艺、粘合剂的配方对电容器的电性能、使用寿命、成本、环境污染起着至关重要的作用。因此，导电涂料的配方研究对电容器规模化生产具有深远的意义。
导电涂料的配方工艺直接影响电容器电极材料的性能。目前，国内在电容器导电涂料配方工艺报道很少，我国还未有适宜大规模生产的导电涂料配方工艺。因此，研究开发比容量大、电阻率小的导电涂料是当务之急。目前，大多数复合导电涂料的粘合强度、热稳定性、耐腐蚀性、电惰性等方面均不很理想，其内阻大及比电容小，且不能满足规模化生产要求。由于导电涂料配方工艺是电极材料规模化生产的核心技术，受知识产权保护，国外文献报道很少。我国现有导电涂料配方工艺仍处于实验研究阶段，未达到规模化生产要求。
因此，研究开发一种粘结性能强、热稳定性高、耐腐蚀及较好的导电效果的电容器用导电涂料，具有较好的应用价值，也符合目前市场要求。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电容器用导电涂料及制备方法，所述涂料应用于电容器中，不仅具有较好的导电效果，还具有较好的粘结牢固性、热稳定性及较好的耐腐蚀性能，大大延长了电容器的使用寿命，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种电容器用导电涂料，包括如下重量份的各组分：聚苯胺22~40份、聚乙烯醇15~21份、石墨烯0.6~2.5份、导电填料6~12份、改性凹凸棒石粘土7~15份、填充料5~10份、消泡剂3~7份、溶剂35~52份。
优选地，所述聚苯胺36份、聚乙烯醇19份、石墨烯1.3份、导电填料10份、改性凹凸棒石粘土12份、填充料8份、消泡剂5份、溶剂46份。
优选地，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
优选地，所述导电填料包括云母玻璃珠、掺铝氧化锌、镀银石墨中的任一种。
优选地，所述填充料为纳米二氧化硅、钛白粉、活性炭中的一种或者多种的混合。
优选地，所述溶剂为水。
本发明还涉及一种制备如电容器用导电涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚苯胺、聚乙烯醇，并将其加入到反应釜中，升温至60~80℃，混合搅拌0.5~1h，然后向混合物中加入配比量的石墨烯，搅拌反应1~2h，得到反应产物a1；
（2）按照配比称取改性凹凸棒石粘土，加水搅拌均匀，然后将其置于超声波条件下，边搅拌边缓慢加入导电填料，加入完毕后，继续搅拌分散20~30min，得到混合物a2；
（3）将反应产物a1转移至搅拌机中，加入混合物a2和配比量的填充剂、消泡剂及剩余的溶剂，充分搅拌均匀，然后将混合物置于转速为1000~2000转/min的剪切机中剪切分散30~40min，即得所述导电涂料。
优选地，所述步骤（2）中加入水的质量为改性凹凸棒石粘土质量的2~3倍。
优选地，所述步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法为：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000~3500转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤，得滤饼；
将滤饼置于烧杯中，加入2mol/l的稀盐酸，其中盐酸的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1ml：5~10g，置于超声波条件下超声10~20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃，恒温焙烧3~4h，冷却，粉碎并过200目筛，即得改性凹凸棒石粘土。
优选地，所述导电填料和填充料在进行混合之前均需进行研磨处理，研磨至粒径为100~200目。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的电容器用导电涂料，应用于电容器中，不仅具有较好的导电效果，还具有较好的粘结牢固性、热稳定性及较好的耐腐蚀性能，大大延长了电容器的使用寿命，具有较好的应用价值。
（2）本发明所述的电容器用导电涂料采用聚苯胺和聚乙烯醇掺杂作为基材，具有较好的导电特性、化学及环境稳定性，再加上聚苯胺本身具有原料易得、合成工艺简单的特点，大大降低了原料的使用成本；此外聚乙烯醇优异的粘结性能，使得制备得到的导电涂料具有较好的粘结牢固性。
（3）本发明所述的电容器用导电涂料中添加有石墨烯，由于石墨烯独特的片层状结构，能够形成致密的物理保护膜，具有较好的防水、防腐蚀性能，首先将其与聚苯胺和聚乙烯醇进行改性处理，使得改性之后的聚合物制备得到的涂料具有较好的防水、防腐蚀性能。此外，由于石墨烯优异的导电性能、较好的力学性能及较好的环境稳定性，为涂料的导电性能、耐刮擦、抗剥落的力学性能及环境稳定性提供了较好的保障。
（4）本发明所述的电容器用导电涂料采用的导电填料具有使用成本低、导电效果好的特点，在提高电容器导电效果的同时，降低了加工成本。
（5）本发明所述的电容器用导电涂料中添加有改性凹凸棒土，由于凹凸棒石粘土具有较大的比表面积，具有较好的吸附性能，而改性后的凹凸棒石粘土的吸附效果大大增加，首先将其与导电填料混合，使得导电填料能够均匀负载吸附在凹凸棒石粘土的表面，提高了导电填料的分布均匀性，也为电容器的导电均匀性提供了保障。
（6）本发明所述的电容器用导电涂料的制备方法简单、操作方便，工艺条件温和，适合工业化推广生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
本实施例涉及一种电容器用导电涂料及制备方法；
所述导电涂料由如下组分制备而成：
聚苯胺36份、聚乙烯醇19份、石墨烯1.3份、导电填料10份、改性凹凸棒石粘土12份、填充料8份、消泡剂5份、溶剂46份。
优选地，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述导电填料包括掺铝氧化锌。
其中，所述填充料为纳米二氧化硅、钛白粉的混合，其中两者的质量比为1:1。
其中，所述溶剂为水。
本发明制备如电容器用导电涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚苯胺、聚乙烯醇，并将其加入到反应釜中，升温至75℃，混合搅拌1h，然后向混合物中加入配比量的石墨烯，搅拌反应2h，得到反应产物a1；
（2）按照配比称取改性凹凸棒石粘土，加水搅拌均匀，然后将其置于超声波条件下，边搅拌边缓慢加入导电填料，加入完毕后，继续搅拌分散30min，得到混合物a2；
（3）将反应产物a1转移至搅拌机中，加入混合物a2和配比量的填充剂、消泡剂及剩余的溶剂，充分搅拌均匀，然后将混合物置于转速为2000转/min的剪切机中剪切分散30min，即得所述导电涂料。
其中，所述步骤（2）中加入水的质量为改性凹凸棒石粘土质量的3倍。
其中，所述步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法为：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤，得滤饼；
将滤饼置于烧杯中，加入2mol/l的稀盐酸，其中盐酸的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1ml：8g，置于超声波条件下超声15min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃，恒温焙烧4h，冷却，粉碎并过200目筛，即得改性凹凸棒石粘土。
其中，所述导电填料和填充料在进行混合之前均需进行研磨处理，研磨至粒径为200目。
实施例2：
本实施例涉及一种电容器用导电涂料及制备方法；
所述导电涂料由如下组分制备而成：
聚苯胺22份、聚乙烯醇15份、石墨烯0.6份、导电填料6份、改性凹凸棒石粘土7份、填充料5份、消泡剂3份、溶剂35份。
优选地，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述导电填料包括云母玻璃珠。
其中，所述填充料为钛白粉、活性炭的混合，其中两者的质量比为2:1。
其中，所述溶剂为水。
本发明制备如电容器用导电涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚苯胺、聚乙烯醇，并将其加入到反应釜中，升温至60℃，混合搅拌1h，然后向混合物中加入配比量的石墨烯，搅拌反应1h，得到反应产物a1；
（2）按照配比称取改性凹凸棒石粘土，加水搅拌均匀，然后将其置于超声波条件下，边搅拌边缓慢加入导电填料，加入完毕后，继续搅拌分散20min，得到混合物a2；
（3）将反应产物a1转移至搅拌机中，加入混合物a2和配比量的填充剂、消泡剂及剩余的溶剂，充分搅拌均匀，然后将混合物置于转速为1000转/min的剪切机中剪切分散40min，即得所述导电涂料。
其中，所述步骤（2）中加入水的质量为改性凹凸棒石粘土质量的2倍。
其中，所述步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法为：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤，得滤饼；
将滤饼置于烧杯中，加入2mol/l的稀盐酸，其中盐酸的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1ml：5g，置于超声波条件下超声10min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃，恒温焙烧3h，冷却，粉碎并过200目筛，即得改性凹凸棒石粘土。
其中，所述导电填料和填充料在进行混合之前均需进行研磨处理，研磨至粒径为100目。
实施例3：
本实施例涉及一种电容器用导电涂料及制备方法；
所述导电涂料由如下组分制备而成：
聚苯胺40份、聚乙烯醇21份、石墨烯2.5份、导电填料12份、改性凹凸棒石粘土15份、填充料10份、消泡剂7份、溶剂52份。
优选地，所述改性凹凸棒石粘土为天然凹凸棒土经提纯、酸化、再经热活化之后的产物。
其中，所述导电填料包括镀银石墨。
其中，所述填充料为纳米二氧化硅。
其中，所述溶剂为水。
本发明制备如电容器用导电涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取聚苯胺、聚乙烯醇，并将其加入到反应釜中，升温至80℃，混合搅拌0.5h，然后向混合物中加入配比量的石墨烯，搅拌反应2h，得到反应产物a1；
（2）按照配比称取改性凹凸棒石粘土，加水搅拌均匀，然后将其置于超声波条件下，边搅拌边缓慢加入导电填料，加入完毕后，继续搅拌分散30min，得到混合物a2；
（3）将反应产物a1转移至搅拌机中，加入混合物a2和配比量的填充剂、消泡剂及剩余的溶剂，充分搅拌均匀，然后将混合物置于转速为2000转/min的剪切机中剪切分散30min，即得所述导电涂料。
其中，所述步骤（2）中加入水的质量为改性凹凸棒石粘土质量的3倍。
其中，所述步骤（2）中改性凹凸棒石粘土的制备方法为：
取天然凹凸棒石粘土进行粉碎并过200目筛，加水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于3500转/min的离心机中离心处理5min，真空抽滤，得滤饼；
将滤饼置于烧杯中，加入2mol/l的稀盐酸，其中盐酸的体积量与凹凸棒石粘土质量之比为1ml：10g，置于超声波条件下超声20min，静置后真空抽滤，并用蒸馏水清洗，得滤饼；
将滤饼烘干，然后置于马弗炉中以20℃/min的速度程序升温至800℃，恒温焙烧4h，冷却，粉碎并过200目筛，即得改性凹凸棒石粘土。
其中，所述导电填料和填充料在进行混合之前均需进行研磨处理，研磨至粒径为200目。
综上所述，本发明所述的电容器用导电涂料，应用于电容器中，不仅具有较好的导电效果，还具有较好的粘结牢固性、热稳定性及较好的耐腐蚀性能，大大延长了电容器的使用寿命，具有较好的应用价值。此外，所述的电容器用导电涂料的制备方法简单、操作方便，工艺条件温和，适合工业化推广生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。