本发明涉及金属材料保护的技术领域，尤其涉及一种铝制充电器外壳的防静电涂层及其制备方法。
背景技术：
铝制充电器外壳在使用时，因其内部具有电能，而铝制充电器外壳为金属，易导电，当铝制充电器外壳产生静电时很容易造成充电器着火，因此铝制充电器外壳的防静电性能具有至关重要的作用，因此亟需设计一种铝制充电器外壳的防静电涂层来解决现有技术中的问题。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种铝制充电器外壳的防静电涂层及其制备方法，制备得到的铝制充电器外壳涂层的具有优异的防静电性能。
本发明提出的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料按重量份包括：改性有机硅树脂80-120份、脲醛树脂60-90份、丙烯酸树脂50-100份、去离子水20-40份、石墨12-35份、改性碳纳米管8-15份、碳纤维2-9份、膨润土5-15份、重晶石粉3-9份、导电云母粉2-8份、炭黑6-12份、氧化锡3-9份、沉淀硫酸钡3-12份、冰晶石5-15份、氟硼酸钠1-5份、十二烷基苯磺酸钠2-6份、硬脂酸镁3-8份、硅烷偶联剂KH-550 2-9份、聚酰胺固化剂1-5份、二甲基甲酰胺3-7份。
优选地，改性有机硅树脂按如下工艺进行制备：将一苯基三乙氧基硅烷、二乙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷混合均匀，然后加入混合溶剂，升温至85-95℃，然后滴加去离子水和盐酸混合均匀，降温至65-75℃，保温1-3h，然后于100-120℃脱水，冷却至室温得到物料a；将正丁醇、二甲苯和环氧树脂E-20混合均匀得到物料b，接着将物料a和物料b混合均匀，接着加入钛酸丁酯，升温至170-180℃，保温1-3h，冷却至室温得到改性有机硅树脂。
优选地，混合溶剂由正丁醇和二甲苯按重量比1-3：6-8混合而成。
优选地，改性有机硅的制备工艺中，一苯基三乙氧基硅烷、二乙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、混合溶剂、去离子水、盐酸、正丁醇、二甲苯、环氧树脂E-20和钛酸丁酯的重量比为2-5：1-3：3-6：2-4：3-6：1-3：2-4：2-5：1-3：4-6。
优选地，改性碳纳米管按如下工艺进行制备：将碳纳米管和浓硝酸混合均匀，然后置于55-65℃回流1-3h，接着用孔径为0.1-0.3μm的微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水洗涤至中性，接着置于1100-1130℃烘箱中干燥10-14h，冷却至室温得到改性碳纳米管。
优选地，碳纳米管为10-20nm，长度为1-10μm，纯度＞95％。
优选地，改性碳纳米管的制备工艺中，碳纳米管和浓硝酸的重量比为2-4：3-6。
本发明的一种铝制充电器外壳的防静电涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性有机硅树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂与去离子水加入搅拌机内，在搅拌速度180-220r/min下搅拌25-40min得到物料a；
S2、向物料a中加入石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸镁、硅烷偶联剂、酰胺固化剂及二甲基甲酰胺，在搅拌速度为450-550r/min下搅拌50-70min，用目数≥120目的丝网过滤，装桶得到铝制充电器外壳的防静电涂层。
本发明的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料包括改性有机硅树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂、去离子水、石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸镁、硅烷偶联剂KH-550、聚酰胺固化剂和二甲基甲酰胺。其中以改性有机硅树脂为主料，以脲醛树脂和丙烯酸树脂为主料补强料，以石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、和硬脂酸镁为填料，以硅烷偶联剂KH-550、十二烷基苯磺酸钠、聚酰胺固化剂和二甲基甲酰胺为助剂，通过主料、主料补强料、助剂和填料的配合使用，合理控制配比，得到的铝制充电器外壳涂层具有优异的防静电性能。其中添加的改性有机硅树脂通过将一苯基三乙氧基硅烷、二乙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷混合均匀，然后加入混合溶剂，升温后滴加去离子水和盐酸混合均匀，降温后保温，然后脱水，冷却至室温得到物料a；将正丁醇、二甲苯和环氧树脂E-20混合均匀得到物料b，接着将物料a和物料b混合均匀，接着加入钛酸丁酯，升温后保温，冷却至室温得到，通过环氧树脂E-20与有机硅树脂进行共混改性，制备得到的改性有机硅树脂具有优异的防静电性能。添加的改性碳纳米管通过将碳纳米管和浓硝酸混合均匀，然后回流，接着用微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水洗涤至中性，接着置于烘箱中干燥，冷却至室温得到，将碳纳米管进行酸化处理，并利用助剂中添加的硅烷偶联剂KH-550实现有机和无机有效地结合，有效提高了本发明铝制充电器外壳涂层优异的防静电性能。本发明制备得到的铝制充电器外壳涂层具有优异的防静电性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
本发明提出的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料按重量份包括：改性有机硅树脂100份、脲醛树脂75份、丙烯酸树脂75份、去离子水30份、石墨23.5份、改性碳纳米管11.5份、碳纤维5.5份、膨润土10份、重晶石粉6份、导电云母粉5份、炭黑9份、氧化锡6份、沉淀硫酸钡7.5份、冰晶石10份、氟硼酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠4份、硬脂酸镁5.5份、硅烷偶联剂KH-550 5.5份、聚酰胺固化剂3份、二甲基甲酰胺5份。
实施例2
本发明提出的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料按重量份包括：改性有机硅树脂80份、脲醛树脂90份、丙烯酸树脂50份、去离子水40份、石墨12份、改性碳纳米管15份、碳纤维2份、膨润土15份、重晶石粉3份、导电云母粉8份、炭黑6份、氧化锡9份、沉淀硫酸钡3份、冰晶石15份、氟硼酸钠1份、十二烷基苯磺酸钠6份、硬脂酸镁3份、硅烷偶联剂KH-550 9份、聚酰胺固化剂1份、二甲基甲酰胺7份。
改性有机硅树脂按如下工艺进行制备：按重量份将2份一苯基三乙氧基硅烷、3份二乙基三乙氧基硅烷和3份四乙氧基硅烷混合均匀，然后加入4份混合溶剂，升温至85℃，然后滴加6份去离子水和1份盐酸混合均匀，降温至75℃，保温1h，然后于120℃脱水，冷却至室温得到物料a；将2份正丁醇、5份二甲苯和1份环氧树脂E-20混合均匀得到物料b，接着将物料a和物料b混合均匀，接着加入6份钛酸丁酯，升温至170℃，保温3h，冷却至室温得到改性有机硅树脂。
其中，混合溶剂由正丁醇和二甲苯按重量比1：8混合而成。
改性碳纳米管按如下工艺进行制备：按重量份将2份碳纳米管和6份浓硝酸混合均匀，然后置于55℃回流3h，接着用孔径为0.1μm的微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水洗涤至中性，接着置于1130℃烘箱中干燥10h，冷却至室温得到改性碳纳米管。
其中，碳纳米管为10nm，长度为10μm，纯度为96％。
本发明的一种铝制充电器外壳的防静电涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性有机硅树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂与去离子水加入搅拌机内，在搅拌速度180r/min下搅拌40min得到物料a；
S2、向物料a中加入石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸镁、硅烷偶联剂、酰胺固化剂及二甲基甲酰胺，在搅拌速度为450r/min下搅拌70min，用目数为120目的丝网过滤，装桶得到铝制充电器外壳的防静电涂层。
实施例3
本发明提出的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料按重量份包括：改性有机硅树脂120份、脲醛树脂60份、丙烯酸树脂100份、去离子水20份、石墨35份、改性碳纳米管8份、碳纤维9份、膨润土5份、重晶石粉9份、导电云母粉2份、炭黑12份、氧化锡3份、沉淀硫酸钡12份、冰晶石5份、氟硼酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠2份、硬脂酸镁8份、硅烷偶联剂KH-550 2份、聚酰胺固化剂5份、二甲基甲酰胺3份。
改性有机硅树脂按如下工艺进行制备：按重量份将5份一苯基三乙氧基硅烷、1份二乙基三乙氧基硅烷和6份四乙氧基硅烷混合均匀，然后加入2份混合溶剂，升温至95℃，然后滴加3份去离子水和3份盐酸混合均匀，降温至65℃，保温3h，然后于100℃脱水，冷却至室温得到物料a；将4份正丁醇、2份二甲苯和3份环氧树脂E-20混合均匀得到物料b，接着将物料a和物料b混合均匀，接着加入4份钛酸丁酯，升温至180℃，保温1h，冷却至室温得到改性有机硅树脂。
其中，混合溶剂由正丁醇和二甲苯按重量比3：6混合而成。
改性碳纳米管按如下工艺进行制备：按重量份将4份碳纳米管和3份浓硝酸混合均匀，然后置于65℃回流1h，接着用孔径为0.3μm的微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水洗涤至中性，接着置于1100℃烘箱中干燥14h，冷却至室温得到改性碳纳米管。
其中，碳纳米管为20nm，长度为1μm，纯度为97％。
本发明的一种铝制充电器外壳的防静电涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性有机硅树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂与去离子水加入搅拌机内，在搅拌速度220r/min下搅拌25min得到物料a；
S2、向物料a中加入石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸镁、硅烷偶联剂、酰胺固化剂及二甲基甲酰胺，在搅拌速度为550r/min下搅拌50min，用目数为125目的丝网过滤，装桶得到铝制充电器外壳的防静电涂层。
实施例4
本发明提出的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料按重量份包括：改性有机硅树脂85份、脲醛树脂85份、丙烯酸树脂60份、去离子水35份、石墨13份、改性碳纳米管14份、碳纤维3份、膨润土12份、重晶石粉4份、导电云母粉7份、炭黑7份、氧化锡8份、沉淀硫酸钡4份、冰晶石12份、氟硼酸钠2份、十二烷基苯磺酸钠5份、硬脂酸镁4份、硅烷偶联剂KH-550 8份、聚酰胺固化剂2份、二甲基甲酰胺6份。
改性有机硅树脂按如下工艺进行制备：按重量份将3份一苯基三乙氧基硅烷、2.5份二乙基三乙氧基硅烷和4份四乙氧基硅烷混合均匀，然后加入3.5份混合溶剂，升温至88℃，然后滴加5份去离子水和1.5份盐酸混合均匀，降温至72℃，保温1.5h，然后于115℃脱水，冷却至室温得到物料a；将2.5份正丁醇、4份二甲苯和1.5份环氧树脂E-20混合均匀得到物料b，接着将物料a和物料b混合均匀，接着加入5.5份钛酸丁酯，升温至172℃，保温2.5h，冷却至室温得到改性有机硅树脂。
其中，混合溶剂由正丁醇和二甲苯按重量比1.5：7.5混合而成。
改性碳纳米管按如下工艺进行制备：按重量份将2.5份碳纳米管和5份浓硝酸混合均匀，然后置于58℃回流2.5h，接着用孔径为0.15μm的微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水洗涤至中性，接着置于1120℃烘箱中干燥11h，冷却至室温得到改性碳纳米管。
其中，碳纳米管为12nm，长度为9μm，纯度为94％。
本发明的一种铝制充电器外壳的防静电涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性有机硅树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂与去离子水加入搅拌机内，在搅拌速度182r/min下搅拌39min得到物料a；
S2、向物料a中加入石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸镁、硅烷偶联剂、酰胺固化剂及二甲基甲酰胺，在搅拌速度为480r/min下搅拌65min，用目数为125目的丝网过滤，装桶得到铝制充电器外壳的防静电涂层。
实施例5
本发明提出的一种铝制充电器外壳的防静电涂层，其原料按重量份包括：改性有机硅树脂115份、脲醛树脂65份、丙烯酸树脂90份、去离子水25份、石墨34份、改性碳纳米管9份、碳纤维8份、膨润土8份、重晶石粉8份、导电云母粉3份、炭黑11份、氧化锡4份、沉淀硫酸钡11份、冰晶石8份、氟硼酸钠4份、十二烷基苯磺酸钠3份、硬脂酸镁7份、硅烷偶联剂KH-550 3份、聚酰胺固化剂4份、二甲基甲酰胺4份。
改性有机硅树脂按如下工艺进行制备：按重量份将4份一苯基三乙氧基硅烷、1.5份二乙基三乙氧基硅烷和5份四乙氧基硅烷混合均匀，然后加入2.5份混合溶剂，升温至92℃，然后滴加4份去离子水和2.5份盐酸混合均匀，降温至68℃，保温2.5h，然后于105℃脱水，冷却至室温得到物料a；将3.5份正丁醇、3份二甲苯和2.5份环氧树脂E-20混合均匀得到物料b，接着将物料a和物料b混合均匀，接着加入4.5份钛酸丁酯，升温至178℃，保温1.5h，冷却至室温得到改性有机硅树脂。
其中，混合溶剂由正丁醇和二甲苯按重量比2.5：6.5混合而成。
改性碳纳米管按如下工艺进行制备：按重量份将3.5份碳纳米管和4份浓硝酸混合均匀，然后置于62℃回流1.5h，接着用孔径为0.25μm的微孔滤膜抽滤，然后用蒸馏水洗涤至中性，接着置于1110℃烘箱中干燥13h，冷却至室温得到改性碳纳米管。
其中，碳纳米管为18nm，长度为2μm，纯度为96％。
本发明的一种铝制充电器外壳的防静电涂层的制备方法，包括如下步骤：
S1、将改性有机硅树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂与去离子水加入搅拌机内，在搅拌速度218r/min下搅拌26min得到物料a；
S2、向物料a中加入石墨、改性碳纳米管、碳纤维、膨润土、重晶石粉、导电云母粉、炭黑、氧化锡、沉淀硫酸钡、冰晶石、氟硼酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸镁、硅烷偶联剂、酰胺固化剂及二甲基甲酰胺，在搅拌速度为520r/min下搅拌55min，用目数为125目的丝网过滤，装桶得到铝制充电器外壳的防静电涂层。
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。