本发明涉及导电剂技术领域，更具体地说，它涉及一种水性无机导电液及其制备方法、应用。
背景技术：
静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。喷涂粉末涂料的前提是基材的导电性优良，可以提供给粉末颗粒持续的电场吸附力。而热敏绝缘基材导电性不良，需要解决其对带电粉末的均匀吸附能力，传统预热工艺是将板材加热，板内自由水蒸发至板材表面形成水膜，依靠水的导电性，实现静电喷涂接地。但由于板材致密度不均匀，不同板材含水率存在差异，致使板材的表面水膜分布不均匀，导致表面电阻不稳定，上粉情况存在差异，尤其是菱角边及侧边部位，上粉效果很难保证。
导电预处理工艺是将水性无机导电液均匀地喷涂在板材上，晾干水分后，通过附着在板材表面的纳米无机导电材料形成致密、永久稳定、非湿度依赖的导电效果，满足可靠的静电涂装条件。因此需要研发导电永久稳定、上粉效果一致、施工方便的水性无机导电液。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种水性无机导电液，以解决板材表面导电性能差，电阻不稳定，上粉效果差的问题，同时简化施工过程，施工方便。
本发明的第二个目的在于提供一种水性无机导电液的制备方法，其具有制备方法简单，原料廉价易得，成本低，易于规模化生产的优点，且制备的水性无机导电液分散均匀、稳定性好。
本发明的第三个目的在于提供一种水性无机导电液在热敏绝缘基材表面导电预处理方面的应用，其具有永久、稳定、可靠的导电性能，能够提高粉末涂料与板材的静电结合力，上粉效果好，并且施工方便。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：0.1～2％碳纳米管，1～3％阴离子型分散剂，0.1～1％有机硅消泡剂，94～98.8％水。
通过采用上述技术方案，本发明的水性无机导电液包含有碳纳米管，碳纳米管是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口)的一维量子无机材料，它结构完整、长径比高、重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、传热和导电性好，具有许多异常的力学、电学和化学性能，碳纳米管的加入能够使水性无机导电液具有永久稳定的导电性能。同时采用本发明配方得到的水性无机导电液分散性强、附着力好，使板面电阻均匀、无盲区，可以均匀喷涂，精确控制板材表面电阻值，确保表面电阻值均一稳定，达到上粉效果一致，改善边角上粉情况，提高粉末涂料与板材的静电结合力，从而提高粉末静电涂装的可靠性与一致性。并且本发明的水性无机导电液粘度低，可直接喷涂、浸涂，施工方便。
进一步地，一种水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：
0.5～1.5％碳纳米管，1.5～2.5％阴离子型分散剂，0.3～0.6％有机硅消泡剂，95.4～97.7％水。
进一步地，一种水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：
1％碳纳米管，2％阴离子型分散剂，0.4％有机硅消泡剂，96.6％水。
通过采用上述技术方案，进一步优选各原料的比例，使水性无机导电液的导电性能和上粉效果更加显著，使热敏绝缘基材表面导电预处理效果更好，有利于粉末涂料的喷涂。
进一步地，所述阴离子型分散剂为十二烷基苯磺酸钠、油酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，阴离子型分散剂是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成，两种基团分别处在分子的两端，形成不对称的亲水亲油分子结构，与溶剂水的相容性好。十二烷基苯磺酸钠含有芳香基团，芳香基团与碳纳米管管壁亲和性好，易于吸附在管壁上，进而能够将碳纳米管均匀的分散在水中。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种水性无机导电液的制备方法，包括以下步骤：
a、将碳纳米管、阴离子型分散剂、有机硅消泡剂加入水中，混合均匀，得到混合溶液；
b、将混合溶液进行超声搅拌，得到稳定的水性无机导电液。
通过采用上述技术方案，原料廉价易得，成本低，并且制备过程简单，易于规模化生产，同时制备的水性无机导电液分散均匀、稳定性好。。
进一步地，所述混合过程在负压式真空分散容器内进行。
通过采用上述技术方案，物料在负压式真空分散容器内循环流动，负压能够减少物料中气泡的生成，循环流动使物料充分混合均一。
进一步地，所述超声采用变频间歇式高功率超声波分散机，超声功率为10kw。
通过采用上述技术方案，变频间歇式高功率超声分散，保证连续生产，减少热量产生，10kw大功率超声波使导电材料分散更加均匀，缩短分散时常，减少对导电材料的破坏，同时提高生产效率。
进一步地，所述超声温度为25～50℃，超声时间为6～10h。
通过采用上述技术方案，将混合溶液在25～50℃下超声搅拌6～10h，可以使混合溶液充分混合均匀，形成均一稳定的水性无机导电液。
为实现上述第三个目的，本发明提供了如下技术方案：
水性无机导电液在热敏绝缘基材导电预处理方面的应用，包括如下步骤：将水性无机导电液分散在水中，进行开稀，喷涂，低温烘干水分。
通过采用上述技术方案，在使用过程中，根据情况对水性无机导电液进行开稀，简易分散即可，涂装操作简便，成本低，使用量少，对施工人员的要求降低，并且不影响板面表观平整及颜色，材料中不含树脂份，低温烘干水分即可。
进一步地，所述水性导电液与水的开稀比例为1：3或1：4。
通过采用上述技术方案，进一步优选开稀比例，在保证本发明的水性无机导电液具有较好的导电性能的基础上，有利于控制成本。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
由于本发明采用碳纳米管作为导电材料，使水性无机导电液具有永久稳定的导电性能，同时加入的阴离子型分散剂能够使碳纳米管均匀分散在水中。
第一、本发明的水性无机导电液制备过程简单，原料易得，易于大规模生产，且制备得到的水性无机导电液稳定性好。
第二、本发明的水性无机导电液在使用过程中，使用量低，涂装操作简便，对施工人员的要求低，施工方便，板面平整度高，不影响板面表观平整及颜色
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例的水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：0.1％碳纳米管，0.5％油酸钠，0.5％十二烷基硫酸钠，0.1％有机硅消泡剂，94％纯水。
制备实施例1的一种水性无机导电液的制备方法，包括以下步骤：
a、将碳纳米管、油酸钠、十二烷基硫酸钠、有机硅消泡剂加入纯水中，在负压式真空分散容器内混合均匀，得到混合溶液；
b、将混合溶液置于变频式高功超声波分散机内进行超声搅拌，超声功率为10kw，超声温度为25℃，超声时间为6h，得到稳定的水性无机导电液。
实施例2
本实施例的水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：0.5％碳纳米管，1.5％油酸钠，0.3％有机硅消泡剂，95％纯水。
制备实施例2的一种水性无机导电液的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤b中超声温度为30℃，超声时间为7h。
实施例3
本实施例的水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：1％碳纳米管，2％十二烷基苯磺酸钠，0.4％有机硅消泡剂，96.6％纯水。
制备实施例3的一种水性无机导电液的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤b中超声温度为35℃，超声时间为8h。
实施例4
本实施例的水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：1.5％碳纳米管，2.5％十二烷基硫酸钠，0.6％有机硅消泡剂，97.5％纯水。
制备实施例4的一种水性无机导电液的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤b中超声温度为40℃，超声时间为9h。
实施例5
本实施例的水性无机导电液，主要由以下重量百分比的原料制成：2％碳纳米管，1％十二烷基苯磺酸钠、1％油酸钠、1％十二烷基硫酸钠，1％有机硅消泡剂，98.6％纯水。
制备实施例5的一种水性无机导电液的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤b中超声温度为50℃，超声时间为10h。
本发明的水性无机导电液的应用的实施例1：
本实施例的水性无机导电液的应用包括如下步骤：
将实施例3中的水性无机导电液分散在纯水中，进行开稀，开稀比例为1:3，喷涂在热敏绝缘基材表面，低温烘干水分，烘干条件为50℃/5min。
本发明的水性无机导电液的应用的实施例2：
本实施例的水性无机导电液的应用包括如下步骤：
将实施例3中的水性无机导电液分散在纯水中，进行开稀，开稀比例为1:4，喷涂在热敏绝缘基材表面，低温烘干水分，烘干条件为60℃/5min。
本发明的水性无机导电液的应用的实施例3：
本实施例的水性无机导电液的应用包括如下步骤：
将实施例1中的水性无机导电液分散在纯水中，进行开稀，开稀比例为1:3，喷涂在热敏绝缘基材表面，低温烘干水分，烘干条件为50℃/5min。
本发明的水性无机导电液的应用的实施例4：
本实施例的水性无机导电液的应用包括如下步骤：
将实施例2中的水性无机导电液分散在纯水中，进行开稀，开稀比例为1:3，喷涂在热敏绝缘基材表面，低温烘干水分，烘干条件为50℃/5min。
本发明的水性无机导电液的应用的实施例5：
本实施例的水性无机导电液的应用包括如下步骤：
将实施例4中的水性无机导电液分散在纯水中，进行开稀，开稀比例为1:3，喷涂在热敏绝缘基材表面，低温烘干水分，烘干条件为50℃/5min。
本发明的水性无机导电液的应用的实施例6：
本实施例的水性无机导电液的应用包括如下步骤：
将实施例5中的水性无机导电液分散在纯水中，进行开稀，开稀比例为1:3，喷涂在热敏绝缘基材表面，低温烘干水分，烘干条件为50℃/5min。
对比例
按照传统预热工艺对热敏绝缘基材进行导电预处理，之后喷涂粉末涂料。
性能检测试验
按照本发明的水性无机导电液的应用的实施例1-6中的方式对热敏绝缘基材进行导电预处理，之后进行粉末涂料的喷涂，并与经过传统预热工艺进行导电预处理的热敏绝缘基材做对比，导电预处理效果如表1所示，。
表1水性无机导电液的应用的实施例1-6中的导电预处理效果
从表1可以看出，通过对比水性无机导电液的应用的实施例1-6和对比例，在热敏绝缘基材表面喷涂水性导电液，能够均匀喷涂，精确控制表面电阻值，确保表面电阻值均一稳定，导电永久稳定，减少上粉差异，粉末涂层致密连续、平整度好，达到上粉效果一致，改善边角上粉情况；而采用传统预热工艺进行导电预处理的热敏绝缘基材，表面电阻不稳定，尤其边角部位，电阻值较高，粉末涂层不均匀、不连续、震动掉粉，并且预热涂装后连续加热固化，基材会出现变形、开裂。
本发明的水性无机导电液使用纯水分散无机导电材料，不含任何可挥发溶剂，产品粘度低，可直接喷涂、浸涂，施工方便，干燥温度较低、时间短，减小施工能耗，提高施工效率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。