一种添加型导电涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种添加型导电涂料及其制备方法。该添加型导电涂料包括如下原料：水性环氧树脂乳液、水性醇酸树脂乳液、改性纳米金属氧化物纤维、改性石墨烯、成膜助剂、消泡剂、水余量。本发明专利技术以水性环氧树脂乳液和水性醇酸树脂乳液复合作为基料，通过纳米化和纤维化金属氧化物改善其在基料中的分布和结构，能减少导电填料的添加量，降低成本，减少填料对涂料粘度和涂层性能的负面影响，显著提高导电涂层的耐腐蚀性能和导电性能；纳米化和纤维化金属氧化物与改性石墨烯能在基料中形成均匀而稳定的网络结构，提高导电涂层的综合性能。

An additive conductive coating and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种添加型导电涂料及其制备方法
本专利技术涉及导电涂料
，特别涉及一种添加型导电涂料及其制备方法。
技术介绍
导电涂料是近年来兴起的一种特种功能型涂料。导电涂料作为一种流体材料，通过涂覆在本身不能导电的物体表面，进而赋予了该物体一定的传导电流、消除静电荷的能力，同时能够做到防止电磁辐射的效果。导电涂料由于制备方法相对简单、施工方便、能够在各种复杂结构器件涂覆、成本低廉等优点，广泛的应用于航空航天、石油化工、电子工业、建筑工业、纺织业等多个领域。目前应用最广泛的是添加型导电涂料，添加型导电涂料是导电填料与成膜物质、助剂、溶剂的混合物，目前常用的添加型导电涂料主要有碳系、金属系、金属氧化物系导电涂料。随着近年来纳米技术的发展，上述三种导电体系的纳米化技术都有大幅进步，相应的导电涂料性能也获得较大提高。但是，目前还未见将纳米金属氧化物纤维添加到导电涂料中的研究报告。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种添加型导电涂料及其制备方法，以解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：第一方面，本专利技术提供的一种添加型导电涂料，按重量百分比计，包括如下原料：水性环氧树脂乳液45～65％、水性醇酸树脂乳液10～25％、改性纳米金属氧化物纤维1～10％、改性石墨烯1～5％、成膜助剂2～6％、消泡剂0.1～0.5％、水余量。优选的，所述改性纳米金属氧化物纤维为采用下述方法制得：将可溶性金属盐、乙酸与聚合物的乙醇溶液混合，经搅拌得到溶胶，再经静电纺丝、水解、煅烧后得到纳米金属氧化物纤维，将纳米金属氧化物纤维、第一硅烷偶联剂加入第一有机溶剂中，在40～60℃下搅拌2～12h，经冷却、过滤、洗涤、烘干得到改性纳米金属氧化物纤维。进一步优选的，所述可溶性金属盐选自四氯化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯中的一种或多种。进一步优选的，所述聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一种或多种。进一步优选的，所述可溶性金属盐与所述聚合物的重量比为2～8:1。进一步优选的，所述第一硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH540、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。进一步优选的，所述第一硅烷偶联剂与所述纳米金属氧化物纤维的重量比为0.01～0.1:1。优选的，所述改性石墨烯为采用下述方法制得：将石墨烯加入到第二有机溶剂中，经超声波分散后，再加入第二硅烷偶联剂，经研磨、抽滤、喷雾干燥得到改性石墨烯。进一步优选的，所述第二有机溶剂选自乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮中的一种或多种。进一步优选的，所述第二硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH540、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种或多种。进一步优选的，所述第二硅烷偶联剂与所述石墨烯的重量比为0.01～0.1:1。优选的，所述成膜助剂选自二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚、新戊二醇中的一种或多种。优选的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。优选的，所述添加型导电涂料，按重量百分比计，包括如下原料：水性环氧树脂乳液50～60％、水性醇酸树脂乳液15～23％、改性纳米金属氧化物纤维2～5％、改性石墨烯2～3.5％、成膜助剂2～4％、消泡剂0.1～0.5％、水余量。第二方面，本专利技术提供的一种如第一方面所述的添加型导电涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)将纳米金属氧化物纤维、改性石墨烯、成膜助剂、水、配方量30～50％的水性环氧树脂乳液、配方量30～50％的水性醇酸树脂乳液混合后进行超声分散，超声分散时间为10～60min，得到分散液；(2)将步骤(1)的分散液水浴升温至60～80℃，加入剩余的水性环氧树脂乳液、剩余的水性醇酸树脂乳液、消泡剂，搅拌混合后，冷却得到添加型导电涂料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以水性环氧树脂乳液和水性醇酸树脂乳液复合作为基料，通过纳米化和纤维化金属氧化物改善其在基料中的分布和结构，能减少导电填料的添加量，降低成本，减少填料对涂料粘度和涂层性能的负面影响，显著提高导电涂层的耐腐蚀性能和导电性能；纳米化和纤维化金属氧化物与改性石墨烯能在基料中形成均匀而稳定的网络结构，提高导电涂层的综合性能。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1本实施例提供了一种改性纳米金属氧化物纤维的制备方法，包括如下步骤：按照钛酸四丁酯、乙酸、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇的重量比为5:1.5:1:12的比例，将聚乙烯吡咯烷酮溶于乙醇得到聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，将乙酸和钛酸四丁酯依次加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，经搅拌得到溶胶，采用胶针头静电纺丝(静电纺丝的条件为：注射泵注射速度1mL/h，电压15kV，接收距离10cm，转筒转速50r/min)得到前驱体纤维，将前驱体纤维放入马弗炉中，升温至500℃煅烧4h得到纳米二氧化钛纤维，按照纳米二氧化钛纤维、硅烷偶联剂KH550、异丙醇的重量比为1:0.04:2.5的比例，将纳米二氧化钛纤维、硅烷偶联剂KH550加入异丙醇中，在50℃下搅拌10h，经冷却、过滤、洗涤、烘干得到改性纳米二氧化钛纤维。实施例2本实施例提供的一种改性石墨烯的制备方法，包括如下步骤：按照石墨烯、硅烷偶联剂KH550、异丙醇的重量比为1:0.04:3的比例，将石墨烯加入到异丙醇中，经超声波分散后，再加入硅烷偶联剂KH550，继续超声分散30min后，放入研磨罐中以800r/min的转速研磨30min，经抽滤、喷雾干燥得到改性石墨烯。实施例3本实施例提供的一种添加型导电涂料的制备方法，包括如下步骤：称取下述按重量百分比计的原料：水性环氧树脂乳液52％、水性醇酸树脂乳液18％、按照实施例1的方法制得的改性纳米二氧化钛纤维3.6％、按照实施例2的方法制得的改性石墨烯2.8％、二丙二醇单丁醚3％、聚二甲基硅氧烷0.2％、去离子水余量。将纳米二氧化钛纤维、改性石墨烯、二丙二醇单丁醚、去离子水、配方量40％的水性环氧树脂乳液、配方量40％的水性醇酸树脂乳液混合后进行超声分散，超声分散时间为40min，得到分散液；将步骤的分散液水浴升温至75℃，加入剩余的水性环氧树脂乳液、剩余的水性醇酸树脂乳液、聚二甲基硅氧烷，搅拌混合后，冷却得到添加型导电涂料。实施例4本实施例提供的一种添加型导电涂料的制备方法，包括如下步骤：称取下述按重量百分比计的原料：水性环氧树脂乳液50％、水性醇酸树脂乳液20％、按照实施例1的方法制得的改性纳米二氧化钛纤维4％、按照实施例2的方法制得的改性石墨烯3％、二丙二醇单丁醚3％、聚二甲基硅氧烷0.3％、水余量。将纳米二氧化钛纤维、改性石墨烯、二丙二醇单丁醚、水、配方量40％的水性环氧树脂乳液、配方量40％的水性醇酸树脂乳液混合后进行超声分散，超声分散时间为40min，得到分散液；将步骤的分散液水浴升温至70℃，加入剩余的水性环氧树脂乳液、剩余的水性醇酸树脂乳液、聚二甲基硅氧烷，搅拌混合后，冷却得到添加型导电涂料。实施例5本实施例提供的一种添加型导电涂料的制备方法，包括如下步骤：称取下述按重量百分比计的原料：水性环氧树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种添加型导电涂料，其特征在于，按重量百分比计，包括如下原料：水性环氧树脂乳液45～65％、水性醇酸树脂乳液10～25％、改性纳米金属氧化物纤维1～10％、改性石墨烯1～5％、成膜助剂2～6％、消泡剂0.1～0.5％、水余量。

【技术特征摘要】
1.一种添加型导电涂料，其特征在于，按重量百分比计，包括如下原料：水性环氧树脂乳液45～65％、水性醇酸树脂乳液10～25％、改性纳米金属氧化物纤维1～10％、改性石墨烯1～5％、成膜助剂2～6％、消泡剂0.1～0.5％、水余量。2.根据权利要求1所述的添加型导电涂料，其特征在于，所述改性纳米金属氧化物纤维为采用下述方法制得：将可溶性金属盐、乙酸与聚合物的乙醇溶液混合，经搅拌得到溶胶，再经静电纺丝、水解、煅烧后得到纳米金属氧化物纤维，将纳米金属氧化物纤维、硅烷偶联剂加入有机溶剂中，在40～60℃下搅拌2～12h，经冷却、过滤、洗涤、烘干得到改性纳米金属氧化物纤维。3.根据权利要求2所述的添加型导电涂料，其特征在于，所述可溶性金属盐选自四氯化钛、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的添加型导电涂料，其特征在于，所述聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的添加型导电涂料，其特征在于，所述可溶性金属盐与所述聚合物的重量比为2～8:1。6.根据权利要求1所述的添加型导电涂料，其特征在于，所述改性石墨烯为采用下述方法制得：将...

【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