一种碳纳米管抗静电材料、浆料和薄膜及薄膜的制备方法技术

本发明专利技术属于抗静电薄膜技术领域，尤其涉及一种碳纳米管抗静电薄膜及其制备方法，包括：获取管长为100～500微米的碳纳米管、树脂和溶剂，将所述碳纳米管、所述树脂和所述溶剂混合均匀，得到碳纳米管树脂混合物；对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理，得到研磨产物；获取固化剂和所述溶剂，将所述固化剂和所述溶剂添加到所述研磨产物中，配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料；将所述碳纳米管抗静电浆料制成碳纳米管抗静电薄膜。本发明专利技术制备工艺能使长链碳纳米管均匀地分散在浆料中，而不需要额外添加分散剂，避免了分散剂对薄膜的附着力和表面电阻率的影响，且该制备方法工艺简单，适用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管抗静电材料、浆料和薄膜及薄膜的制备方法
本专利技术属于抗静电薄膜
，尤其涉及一种碳纳米管抗静电薄膜及其制备方法，以及一种碳纳米管抗静电材料，一种碳纳米管抗静电浆料。
技术介绍
随着科技的进步，当前大量的高分子材料不断涌现，在人们的生产和生活中高分子材料制品被广泛应用在很多日常用品上面，比如各类食品包装、电子器件等，从而大大地提高了人们的生产和生活质量。但是由于绝大部分高分子薄膜具有优异的绝缘性能，导电性很差，在生产和运输过程中由于摩擦产生的静电荷无法及时排除而造成电荷的积累，静电积累危害也日益凸显。静电吸附的灰尘包括很多细菌和病毒，对人们的健康造成危害；同时静电放电瞬间释放出巨大的能量，静电放电会产生爆炸和火灾，会对电子器件产生累计的伤害直到器件失灵。因此，为避免电荷积累造成的危害，对抗静电型高分子制品的研制有重大的应用前景和市场需求。目前，提升高分子制品抗静电性能常通过在高分子材料中添加碳纳米管等碳纳米材料。但是目前通过添加碳纳米管材料改善高分子材料导电性的方法还存在较多的缺陷，如：碳纳米管作为抗静电剂使用时，会存在碳纳米管分散不均匀，在高分子材料中分布不均，影响高分子材料的抗静电性能，导致其抗静电能力下降，而且易于脱落，使高分子材料稳定性差。为了增加碳纳米管的分散性，往往会在高分子材料中添加分散剂，但是分散剂会影响薄膜的附着力和表面电阻率。为较好的改善高分子材料的抗静电性能，往往需要添加较多的碳纳米管，影响高分子材料的透光率，也会出现大量黑点，限制高分子材料的应用范围。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术实施例的目的在于提供一种碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，旨在解决现有制备碳纳米管抗静电薄膜的方法分散效果不佳，往往需要添加分散剂，导电性能不佳等技术问题。本专利技术实施例的再一目的在于提供一种碳纳米管抗静电浆料。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种碳纳米管抗静电薄膜。解决问题的手段为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，包括以下步骤：获取管长为100～500微米的碳纳米管、树脂和溶剂，将所述碳纳米管、所述树脂和所述溶剂混合均匀，得到碳纳米管树脂混合物；对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理，得到研磨产物；获取固化剂，将所述固化剂添加到所述研磨产物中，配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料；将所述碳纳米管抗静电浆料制成碳纳米管抗静电薄膜。优选地，所述碳纳米管、所述树脂和所述固化剂的质量比为(0.01～0.5)：(65～80)：(6～8)。优选地，对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理的步骤包括：在辊轮间隙为20～40微米的情况下，对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理5～10分钟；然后将所述辊轮间隙调节为0微米辊式研磨处理5～10分钟；再将所述辊轮间隙调节为5～10微米辊式研磨处理10～20分钟。优选地，配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料：将所述固化剂添加到所述研磨产物中搅拌均匀后，进行真空脱气处理，得到所述固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料。优选地，配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料：获取固化剂和所述溶剂，将所述固化剂和所述溶剂添加到所述研磨产物中搅拌均匀后，进行真空脱气处理，得到所述固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料。优选地，将所述碳纳米管抗静电浆料制成碳纳米管抗静电薄膜：采用刮涂工艺，在刮刀间距为50～300微米的情况下，将所述碳纳米管抗静电浆料涂覆于基材上，干燥后得到所述碳纳米管抗静电薄膜。优选地，所述碳纳米管选自：单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管；和/或，所述树脂选自：环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、有机硅树脂中任意一种；和/或，所述固化剂选自：三乙烯四胺、乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、二乙氨基丙胺中至少一种；和/或，所述溶剂选自：丙酮、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮中至少一种；和/或，所述基材选自：聚酯膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯、聚丙烯膜中一种。相应地，一种碳纳米管抗静电材料，以所述碳纳米管抗静电材料的总质量为100％计，包括以下质量百分含量的原料组分：管长为100～500微米的碳纳米管0.01～0.5％，树脂65～80％，固化剂6～8％，余量为溶剂。相应地，一种碳纳米管抗静电浆料，所述碳纳米管抗静电浆料包含上述碳纳米管抗静电材料，且所述碳纳米管抗静电浆料的固含量为70～85％。相应地，一种碳纳米管抗静电薄膜，所述碳纳米管抗静电薄膜由上述碳纳米管抗静电薄膜的制备方法制得，或者所述碳纳米管抗静电薄膜以上述的碳纳米管抗静电材料作为原料制备获得，或者所述碳纳米管抗静电薄膜由上述的碳纳米管抗静电浆料涂布制得。专利技术效果本专利技术提供的碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，以管长为100～500微米的碳纳米管、树脂、固化剂和溶液为原料，其中，管长为100～500微米的长链碳纳米管，单根碳纳米管或者碳纳米管阵列具有各向异性的导电性能，而少量的碳纳米管可以形成一层导电性能各向同性的高透光度、低面电阻的碳纳米管透明导电薄膜，从而使制得的碳纳米管抗静电薄膜具有优良的导电性能，能够及时传导电荷，避免电荷累积造成的危害。另外，本专利技术制备的碳纳米管抗静电薄膜中由于管长为100～500微米的碳纳米管同时具有优异的散热性能，因而本专利技术制备的碳纳米管抗静电薄膜不但具有优异的抗静电性能而且具有较好的散热效果。本专利技术通过辊式研磨处理等混料工艺，将碳纳米管、树脂、固化剂和溶液各原料混合形成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料均匀有机整体，该固含量的浆料有最合适的成膜性，再将浆料制成碳纳米管抗静电薄膜。通过辊式研磨处理工艺能使管长为100～500微米的长链碳纳米管均匀地分散在浆料中形成均匀地碳纳米管抗静电浆料，而不需要额外添加分散剂，避免了分散剂对薄膜的附着力和表面电阻率的影响，且该制备方法工艺简单，适用于工业化生产。本专利技术提供的碳纳米管抗静电材料，以所述碳纳米管抗静电材料的总质量为100％计，包括0.01～0.5％的管长为100～500微米的碳纳米管，65～80％的树脂，6～8％的固化剂和溶剂。由于含有导电性能优异和较好散热性能的管长为100～500微米的长链碳纳米管，使该抗静电材料同样具有优异的导电性能，能够及时传导电荷，避免电荷累积造成的危害，散热效果好，且碳纳米管含量极低，材料透光率高。本专利技术提供的碳纳米管抗静电浆料，一方面，由于包含有上述具有优异的导电性能，且碳纳米管含量极低的碳纳米管抗静电材料，因而，碳纳米管抗静电浆料也具有优异的导电性，能够及时传导电荷，避免电荷累积造成的危害，且浆料透光率好；另一方面，本专利技术碳纳米管抗静电浆料的固含量为70～85％，具有较好的成型性能，可直接制成抗静电薄膜或者其他形态的抗静电磨具，实用性广，便于利用。本专利技术提供的碳纳米管抗静电薄膜由于含有上述性能优异的碳纳米管抗静电材料作为原料制备获得，或者通过上述碳纳米管抗静电浆料涂布制得，或通过上述碳纳米管抗静电薄膜的制备方法制得，因而具有优异的导电性能，能够及时传导电荷，避免电荷累积造成的危害，散热效果好，且碳纳米管含量极低，薄膜透光率高。附图说明图1是本专利技术实施例6提供的碳纳米管抗静电薄膜表面的扫描电镜图。图2是本专利技术实施例6提供的碳纳米管抗静电薄膜截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取管长为100～500微米的碳纳米管、树脂和溶剂，将所述碳纳米管、所述树脂和所述溶剂混合均匀，得到碳纳米管树脂混合物；对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理，得到研磨产物；获取固化剂，将所述固化剂添加到所述研磨产物中，配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料；将所述碳纳米管抗静电浆料制成碳纳米管抗静电薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取管长为100～500微米的碳纳米管、树脂和溶剂，将所述碳纳米管、所述树脂和所述溶剂混合均匀，得到碳纳米管树脂混合物；对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理，得到研磨产物；获取固化剂，将所述固化剂添加到所述研磨产物中，配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料；将所述碳纳米管抗静电浆料制成碳纳米管抗静电薄膜。2.如权利要求1所述的碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管、所述树脂和所述固化剂的质量比为(0.01～0.5)：(65～80)：(6～8)。3.如权利要求1或2所述的碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，其特征在于，对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理的步骤包括：在辊轮间隙为20～40微米的情况下，对所述碳纳米管树脂混合物进行辊式研磨处理5～10分钟；然后将所述辊轮间隙调节为0微米辊式研磨处理5～10分钟；再将所述辊轮间隙调节为5～10微米辊式研磨处理10～20分钟。4.如权利要求3所述的碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，其特征在于，所述配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料：将所述固化剂添加到所述研磨产物中搅拌均匀后，进行真空脱气处理，得到所述固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料。5.如权利要求1所述的碳纳米管抗静电薄膜的制备方法，其特征在于，所述配制成固含量为70～85％的碳纳米管抗静电浆料：获取固化剂和所述溶剂，将所述固化剂和所述溶剂添加到所述研磨产物中搅拌均匀后，进行真空脱气处理，得到所述固含量为70～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓飞，
申请(专利权)人：深圳烯湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44