一种水性石墨分散悬浮液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料领域，具体是涉及一种水性石墨分散悬浮液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前随着人们对环境和健康的日益重视，传统润滑剂、导电涂料、导电油墨大多以油性树脂为基础介质，在生产和使用过程中释放大量有机挥发性物质(V0C)，对大气环境造成污染，破坏生态平衡，对人体也造成相当大的危害。
[0003]随着科学技术的发展，水性润滑剂、水性导电涂料、水性导电油墨被大量研究，以水为溶剂，环保无毒，深受消费者欢迎。作为一种重要的添加剂石墨，在水分体系使用过程中，有着难分散、易沉降、混溶性差等问题，成为制约石墨水分散剂的重要瓶颈。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种环保、分散性能优越的水性石墨分散悬浮液及其制备方法。
[0005]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0006]—种水性石墨分散悬浮液，其包括以下重量份比例的组分:石墨微粉20?35，保湿剂5?15，润湿剂0.5?5，分散剂1?5，PH调节剂0.1?1，防沉剂0.3?5，消泡剂0.1 ?0.5，水 30 ?60。
[0007]所述石墨微粉选自天然石墨或人造石墨。
[0008]所述保湿剂为乙二醇或丙二醇中的一种或其混合物。
[0009]所述润湿剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或其混合物，所述非离子表面活性剂选择为聚氧乙烯醚。
[0010]所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐中的一种或其共混物。
[0011]所述PH调节剂为氢氧化钠溶液或有机胺溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为25%?30%。
[0012]所述防沉剂为甲基纤维素、羟乙基纤维素、有机膨润土、气相二氧化硅中的一种或其混合物。
[0013]所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂或其混合物。
[0014]所述石墨微粉的粒径小于1000目。
[0015]—种水性石墨分散悬浮液的制备方法，其包括以下步骤:
[0016]取以下重量份比例的组分:石墨微粉20?35，保湿剂5?15份，润湿剂0.5?5，分散剂1?5，PH调节剂0.1?1，防沉剂0.3?5，消泡剂0.1?0.5，水30?60 ;
[0017]将保湿剂、润湿剂、分散剂和PH调节剂加入水中，搅拌lOmin，得混合溶液；
[0018]将石墨微粉加入到上述混合溶液中，高速搅拌30min，得混合浆料；
[0019]将上述混合浆料放入砂磨机中，研磨至所述浆料细度小于10 μ m ;
[0020]在上述研磨后的浆料中加入防沉剂和消泡剂，得到水性石墨分散悬浮液。
[0021]本发明的有益效果为:本发明提供的水性石墨分散悬浮液采用水作为分散介质，与传统的使用油性树脂作为基础介质的导电石墨相比，其避免了有机物质的挥发所带来的各种污染，属于绿色环保的化学产品，而且本水性石墨分散悬浮液的分散性好，不但拥有有良好的导电性能，而且同时具备润滑等优异性能。本发明水性石墨分散悬浮液的制备方法简单，条件容易控制，可重复性强，易于大规模推广利用。
【具体实施方式】
[0022]下面对本发明做进一步详细说明。
[0023]本发明实施例提供了一种水性石墨分散悬浮液，其包括以下重量份比例的组分:石墨微粉20?35，保湿剂5?15份，润湿剂0.5?5，分散剂1?5，PH调节剂0.1?1，防沉剂0.3?5，消泡剂0.1?0.5，水30?60。石墨微粉可选自天然石墨或人造石墨，其粒径小于1000目，石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子，一般可以用作耐火材料、导电材料、耐磨润滑材料、高温冶金材料等；保湿剂选自乙二醇或丙二醇或其混合物，保湿剂一般为高沸点水溶性醇类，其可以起到保水作用，使浆料不会干得太快，同时醇类具有润湿性能；润湿剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或其混合物，所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚，润湿剂通过降低固体物料的表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，可使固体物料更易被水浸湿；分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐中的一种或其共混物，分散剂是一种同时具有亲油性和亲水性的界面活性剂，可使难于溶解于液体的无机、有机颜料的固体及液体颗粒均匀分散在溶剂中，同时亦能阻止这些颗粒的沉降和相互之间的凝聚，形成稳定的悬浮液；PH调节剂可调节体系的酸碱度，一般涂料体系均为中系或弱碱性，而分散剂大多是酸性物质而使体系呈酸性，因此需要用碱性溶液来调节体系使之呈中性或弱碱性，PH调节剂一般选择为氢氧化钠溶液或有机胺溶液，该氢氧化钠溶液的浓度为25%?30%;防沉剂是一类涂料的流变控制剂，它使涂料具有触变性，黏度大大提高，粘度提高后，涂料浆料中的粉体聚集受阻，不易沉降，在本【具体实施方式】中，防沉剂选择为甲基纤维素、羟乙基纤维素、有机膨润土、气相二氧化硅中的一种或其混合物；在混合液中加入润湿剂后，在搅拌过程中会产生泡沫，泡沫会影响涂料的外观和性能，所以要加入消泡剂消泡，最常用的消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂或其混合物。
[0024]本发明还提供了一种水性石墨分散悬浮液的制备方法，其包括以下步骤:
[0025]1)分别取以下重量份比例的组分:石墨微粉20?35，保湿剂5?15份，润湿剂
0.5?5，分散剂1?5，PH调节剂0.1?1，防沉剂0.3?5，消泡剂0.1?0.5，水30?60 ；
[0026]2)将保湿剂、润湿剂、分散剂和PH调节剂加入水中，保持搅拌lOmin，得混合溶液；
[0027]3)将石墨微粉加入到上述混合溶液中，高速搅拌30min，得混合浆料；
[0028]4)将上述混合浆料放入砂磨机中，研磨至所述石墨微粉的粒径至小于10 μ m ;
[0029]5)在上述研磨后的浆料中加入防沉剂和消泡剂，得到水性石墨分散悬浮液。
[0030]具体地，下面对水性石墨分散悬浮液的组成举例进行详细说明。
[0031]实施例1
[0032]本实施例提供了一种水性石墨分散悬浮液，其包括以下重量份比例的组分:石墨微粉20，乙二醇5，阴离子表面活性剂5，聚丙烯酸铵盐5，氢氧化钠溶液1，甲基纤维素0.3，有机硅消泡剂0.1，水45，上述石墨微为人造石墨，其粒径为8um。
[0033]实施例2
[0034]本实施例提供了一种水性石墨分散悬浮液，其包括以下重量份比例的组分:石墨微粉35，丙二醇15，、聚氧乙烯醚非离子表面活性剂0.5，聚丙烯酸钠盐1，有机胺0.1，羟乙基纤维素5，矿物油消泡剂0.5，水60，上述石墨微粉为天然石墨，其粒径为lOum。
[0035]实施例3
[0036]本实施例提供了一种水性石墨分散悬浮液，其包括以下重量份比例的组分:石墨微粉27，乙二醇和丙二醇的混合物共10，聚氧乙烯醚非离子表面活性剂3，聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐共3，氢氧化钠溶液0.5，有机膨润土 3，矿物油消泡剂03，水30，上述石墨微粉为天然石墨，其粒径为2um。
[0037]本发明并不限于上述实施例所描述的范围，凡是在公知原理范围内对本发明的变形实施方式，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种水性石墨分散悬浮液，其特征在于，其包括以下重量份比例的组分:石墨微粉20?35，保湿剂5?15，润湿剂0.5?5，分散剂1?5，PH调节剂0.1?1，防沉剂0.3?5，消泡剂0.1?0.5，水30?60。2.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述石墨微粉选自天然石墨或人造石墨。3.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述保湿剂为乙二醇或丙二醇中的一种或其混合物。4.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述润湿剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或其混合物，所述非离子表面活性剂选择为聚氧乙烯醚。5.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐中的一种或其混合物。6.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述PH调节剂为氢氧化钠溶液或有机胺溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为25 %?30 %。7.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述防沉剂为甲基纤维素、羟乙基纤维素、有机膨润土、气相二氧化硅中的一种或其混合物。8.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂或其混合物。9.根据权利要求1所述的水性石墨分散悬浮液，其特征在于，所述石墨微粉的粒径小于1000目。10.一种水性石墨分散悬浮液的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤: 取以下重量份比例的组分:石墨微粉20?35，保湿剂5?15份，润湿剂0.5?5，分散剂1?5，PH调节剂0.1?1，防沉剂0.3?5，消泡剂0.1?0.5，水30?60 ; 将保湿剂、润湿剂、分散剂和PH调节剂加入水中，搅拌lOmin，得混合溶液； 将石墨微粉加入到上述混合溶液中，搅拌30min，得混合浆料； 将上述混合浆料放入砂磨机中，研磨至所述浆料细度小于10 μπι; 在上述研磨后的浆料中加入防沉剂和消泡剂，即得到水性石墨分散悬浮液。
【专利摘要】本发明提供了一种水性石墨分散悬浮液，其包括以下重量份比例的组分：石墨微粉20～35，保湿剂5～15，润湿剂0.5～5，分散剂1～5，PH调节剂0.1～1，防沉剂0.3～5，消泡剂0.1～0.5，水30～60，本发明还提供了上述水性石墨分散悬浮液的制备方法。本发明提供的水性石墨分散悬浮液采用水作为分散介质，与传统的使用油性树脂作为基础介质的导电石墨相比，其避免了有机物质的挥发所带来的严重污染，是一种绿色环保的化学产品，而且本水性石墨分散悬浮液的分散性好，不但拥有有良好的导电性能，而且同时具备润滑等优异性能。本发明水性石墨分散悬浮液的制备方法简单，条件容易控制，可重复性强，易于大规模推广利用。
【IPC分类】C09D11/52, C09D5/24, B01F3/12
【公开号】CN105251381
【申请号】CN201510740822
【发明人】阳政波
【申请人】东莞市正林化工科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月2日