水性导电涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种水性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液60～70份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯3～10份、海藻酸钠2～6份、偶联剂1～3份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份；所述改性石墨烯主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、氧化锌、氯化锡及苯甲胺制备得到。该水性导电涂料不仅具有优异的导电性能，还具有很好的耐盐雾腐蚀性能。

Water-borne Conductive Coatings

The invention provides a waterborne conductive coating, which is calculated according to the weight fraction, including the following components: 60~70 styrene acrylic emulsion, 10~30 water alkyd resin, 3~10 modified graphene, 2~6 sodium alginate, 1~3 coupling agents, 0.6 to 2.4 dispersant, 0.1 to 1 parts of defoaming agent and 80~160 parts of deionized water, and the modified graphene is mainly composed of Shi Moxi, maleic acid and shell. Polysaccharide, zinc oxide, tin chloride and aniline were prepared. The waterborne conductive coating not only has excellent conductivity, but also has good salt spray corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
水性导电涂料
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种水性导电涂料。
技术介绍
随着节能环保及信息产业的发展，导电涂料在大功率LED基板、平板显示器、太阳能电池板等领域的需求日益旺盛。以添加银粉、铜粉、镍粉的银导电涂料、铜导电涂料、镍导电涂料为代表的传统导电涂料虽然导电性能较好，但由于其中添加了银等贵金属材料，这无疑提高了涂料的制造成本。导电涂料是指能够通过各种喷涂方法涂于非导电底材上，使之具有传导电流及排除积累静电荷能力的一种新型功能性涂料，涂膜后的电导率一般大于10S/m，具有广阔的发展前景。目前导电涂料根据导电机理及组成可分为结构型导电涂料和添加型导电涂料。结构型导电涂料主要是以高聚物自身具有导电功能涂膜形成；添加型导电涂料主要在绝缘的高聚物中添加具有导电能力的导电粒子，高聚物固化后使导电粒子之间相互接触，形成导电通路，使导电涂料具有导电能力。添加型导电涂料具有设备简单、操作方便、成本低廉及可涂覆于各种复杂形状表面等优点，市场应用范围更广。掺杂型导电涂料是指以高分子为基础加入导电组分，利用导电组分的导电性，使涂层具有较高的电导率，一般在10～12S/m以上。掺杂型导电涂料由高分子聚合物、导电填料、去离子水及助剂等组成。常用的导电填料有金属系填料、碳系填料、金属氧化物系填料、复合填料、新型纳米导电填料等。掺杂型导电涂层既有导电性，同时又具有高分子自身的优异特性，可以在较大范围内调节涂料的电学和力学性能简单易行，可广泛的应用。自第一次成功制备的单层石墨烯至今，石墨烯已经成为材料界的研究热点。石墨烯有着非常独特的性能：超大的比表面积，理论值为2630m2/g，力学性能优异，热导率为5300W/(m﹒K)，载流子迁移率达200000cm2V-1s-1，超过商用硅片迁移率的10倍以上，具有比银还高的导电率(106s/cm)；几乎完全透明，对光只有2.3％的吸收。石墨烯作为导电组分可提高导电材料性能，拓宽导电材料的应用领域。但是由于单个片层的石墨烯具有非常大的表面积，在配制水性导电涂料的过程中，石墨烯极易出现团聚，影响其导电性和透光性，应用受到了极大的限制；并且石墨烯作为导电填料其在耐腐蚀、耐老化性能方面不是很好。
技术实现思路
本专利技术提出一种水性导电涂料，该水性导电涂料不仅具有优异的导电性能，还具有很好的耐盐雾腐蚀性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种水性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液60～70份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯3～10份、海藻酸钠2～6份、偶联剂1～3份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份；所述改性石墨烯主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、氧化锌、氯化锡及苯甲胺制备得到。优选地，所述改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取石墨烯30～40份、马来酸8～16份、壳聚糖2～4份、氧化锌4～8份、氯化锡1～3份及苯甲胺5～10份；2)将马来酸溶于水制备得到马来酸水溶液，然后将石墨烯加入其中，再加入氯化锡进行搅拌分散得到分散液；3)向步骤2)的分散液中加入壳聚糖与氧化锌搅拌分散后，升温至60～80℃再加入苯甲胺保温30～60min，然后过滤将滤物进行干燥即可。优选地，所述分散剂为十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵、十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵与溴化双十八烷基二甲基铵中的一种或者多种。优选地，所述消泡剂为聚醚类消泡剂或者聚硅氧烷消泡剂。优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。本专利技术的水性导电涂料的制备方法，包括以下步骤：1)按照配比称取苯丙乳液60～70份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯3～10份、海藻酸钠2～6份、偶联剂1～3份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份备用；2)先将部分苯丙乳液与全部改性石墨烯混合均匀，再用球磨机进行球磨得到分散液；3)将余下苯丙乳液、水性醇酸树脂、分散剂与部分去离子水混合，再用球磨机进行球磨得到一级涂料；4)将步骤2)的分散液、步骤3)的一级涂料及余下组分进行混合搅拌，超声振荡20～40min，即可。本专利技术的有益效果：本专利技术的水性导电涂料选用主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、氧化锌、氯化锡及苯甲胺制备得到改性石墨烯，不仅保留了石墨烯的导电性能，还对石墨烯的表面改性，提高了其耐盐雾性能。海藻酸钠与偶联剂的加入提高了改性石墨烯在涂料水性体系的分散性能，进而提高了涂料的电导率，与未加入海藻酸钠与偶联剂的涂料相比电导率提高了15～25％。本专利技术的水性导电涂料形成的导电涂层，用GT-Y-60型盐雾测试机在35℃下、以浓度达60克/升的氯化钠溶液、80毫升/小时的喷雾量喷雾10小时后测试，表面电阻仅增大了5.3～8.5％。具体实施方式实施例1改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取石墨烯30份、马来酸8份、壳聚糖4份、氧化锌8份、氯化锡1份及苯甲胺5份；2)将马来酸溶于水制备得到马来酸水溶液，然后将石墨烯加入其中，再加入氯化锡进行搅拌分散得到分散液；3)向步骤2)的分散液中加入壳聚糖与氧化锌搅拌分散后，升温至60℃再加入苯甲胺保温60min，然后过滤将滤物进行干燥即可。实施例2改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取石墨烯40份、马来酸16份、壳聚糖2份、氧化锌4份、氯化锡3份及苯甲胺10份；2)将马来酸溶于水制备得到马来酸水溶液，然后将石墨烯加入其中，再加入氯化锡进行搅拌分散得到分散液；3)向步骤2)的分散液中加入壳聚糖与氧化锌搅拌分散后，升温至80℃再加入苯甲胺保温30min，然后过滤将滤物进行干燥即可。实施例3一种水性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液65份、水性醇酸树脂20份、实施例1的改性石墨烯7份、海藻酸钠4份、钛酸酯偶联剂2份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵1.6份、聚醚类消泡剂0.6份及去离子水120份。水性导电涂料的制备方法：1)先将部分苯丙乳液与全部改性石墨烯混合均匀，再用球磨机进行球磨得到分散液；2)将余下苯丙乳液、水性醇酸树脂、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵与部分去离子水混合，再用球磨机进行球磨得到一级涂料；3)将步骤1)的分散液、步骤2)的一级涂料及余下组分进行混合搅拌，超声振荡30min，即可。本实施例的水性导电涂料形成的导电涂层，测得电导率1.26×102S/cm；用GT-Y-60型盐雾测试机在35℃下、以浓度达60克/升的氯化钠溶液、80毫升/小时的喷雾量喷雾10小时后测试，表面电阻仅增大了6.5％。实施例4一种水性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液60份、水性醇酸树脂30份、实施例2的改性石墨烯3份、海藻酸钠2份、钛酸酯偶联剂1份、氯化十二烷基二甲基苄基铵0.6份、聚醚类消泡剂0.1份及去离子水100份。本实施例的水性导电涂料形成的导电涂层，测得电导率1.12×102S/cm；用GT-Y-60型盐雾测试机在35℃下、以浓度达60克/升的氯化钠溶液、80毫升/小时的喷雾量喷雾10小时后测试，表面电阻仅增大了8.5％。实施例5一种水性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液62份、水性醇酸树脂10份、实施例1的改性石墨烯5份、海藻酸钠3份、钛酸酯偶联剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性导电涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液60～70份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯3～10份、海藻酸钠2～6份、偶联剂1～3份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份；所述改性石墨烯主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、氧化锌、氯化锡及苯甲胺制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种水性导电涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：苯丙乳液60～70份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯3～10份、海藻酸钠2～6份、偶联剂1～3份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份；所述改性石墨烯主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、氧化锌、氯化锡及苯甲胺制备得到。2.根据权利要求1所述的水性导电涂料，其特征在于，所述改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取石墨烯30～40份、马来酸8～16份、壳聚糖2～4份、氧化锌4～8份、氯化锡1～3份及苯甲胺5～10份；2)将马来酸溶于水制备得到马...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪泽维，
申请(专利权)人：安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34