汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料、制备方法及设备技术

本发明专利技术公开了汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料，其特征在于，其由如下重量份比例的组分制成：碳纳米管异氰酸酯复合组分52‑54份，羟基组分17‑19份，乙酸丁酯溶剂28‑30份。所述涂料制备方法包括以下步骤：S1：将多壁碳纳米管进行酸化处理；S2：得到第一混合溶液并研磨，得到第二混合溶液；S3：得到碳纳米管复合异氰酸酯组分；S4：得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。本发明专利技术提供的材料和制备方法，能够增强碳纳米管的分散效果，增强涂料的力学性能。本发明专利技术提供的设备能够减少第二混合溶液附着在研磨腔的内壁，避免第二混合溶液的浪费。

Functional polymer coating containing CNTs for automobile, preparation method and equipment

【技术实现步骤摘要】
汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料、制备方法及设备
本专利技术涉及高分子涂料制备领域，具体为汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料、制备方法及设备。
技术介绍
高分子涂料是以多种高分子聚合材料为主要成膜物质，添加触变剂、防流挂剂、防沉淀剂、增稠剂、流平剂、防老剂等添加剂和催化剂，经过特殊工艺加工而成的合成高分子水性乳液防水涂膜，它具有优良的高弹性和绝佳的防水性能，碳纳米管具有优异的力学、电学和化学性能。对比[中国专利技术，中国专利技术授权]CN200910072163.X碳纳米管聚氨酯纳米复合涂料，其组成包括：碳纳米管异氰酸酯复合组分、羟基组分、乙酸丁酯溶剂，其重量分数比为：碳纳米管异氰酸酯复合组分52-54份，羟基组分17-19份，乙酸丁酯溶剂28-30份。本专利技术用于制作力学性能和电学性能更好的特种功能性涂料。上述的涂料在制备过程中存在一些缺陷，制备碳纳米管异氰酸酯复合组分时所用的酸化的碳纳米管颗粒较大，不便于增强碳纳米管的分散效果，不便于增强碳纳米管的力学性能。中国技术专利201620670926.6公开了一种碳纳米管加工改性用的研磨盘，包括一设于工作台上的封闭设置的研磨腔，在研磨腔的一侧设有出料口，在研磨腔的两端分别活动设有一空心转轴和移动转轴，空心转轴的一端位于研磨腔内与一竖直设置的固定研磨盘的中部相连，在固定研磨盘的中部设有一通孔，空心转轴的内部与通孔相连通，移动转轴的一端位于研磨腔内与一竖直设置的与固定研磨盘相对设置的移动研磨盘的中部相连。本技术采用上述方案，结构设计合理，通过旋向相反、间隙可调的两研磨盘的研磨，研磨碳纳米管呈粘稠果冻状，分散碳纳米管效果好，在保持碳纳米管高导电性的同时，大大改善了碳纳米管的加工性能，得到均匀分散的碳纳米管。现有的研磨盘存在一些缺陷，在研磨过程中，不便于减少第二混合溶液附着在研磨腔的内壁上，不便于避免第二混合溶液的浪费。为此，提出汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料制备方法及设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料制备方法及设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组织制成：碳纳米管异氰酸酯复合组分52-54份，羟基组分17-19份，乙酸丁酯溶剂28-30份。所述汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料制备方法包括以下步骤：S1：将1-2份多壁碳纳米管在200毫升的浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h；S2：将0.03-0.07份酸化的碳纳米管在16-17份乙酸丁酯溶剂中超声混合，得到第一混合溶液，将第一混合溶液放在研磨机中研磨，得到第二混合溶液；S3：将第二混合溶液加入到9-11份三羟甲基丙烷和34-36份乙酸丁酯溶剂的搅拌混合溶液中，搅拌均匀后加入35-40份甲苯-2，4-二异氰酸酯，超声分散均匀并升温至80℃反应2-4h，即得到碳纳米管复合异氰酸酯组分；S4：将52-54份碳纳米管复合异氰酸酯组分、17-19份羟基组分、28-30份乙酸丁酯溶剂混合均匀后室温固化得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。优选的，在S1中，所述浓H2SO4和浓HNO3的体积比为3:1。优选的，在S1中，所述碳纳米管在酸化反应后清洗至中性并真空干燥。优选的，在S3中，所述搅拌混合溶液的温度为55℃。实施前述方法的汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料的制备设备，该制备设备为研磨机，包括研磨腔、空心转轴、移动转轴、固定研磨盘、通孔、移动研磨盘、第一电机、第二电机、出料口、工作台，所述固定研磨盘的上端外表面通过连接杆固定连接有刮板，所述刮板的两侧外表面的中间位置均固定连接有滑块，两个所述滑块相对应的研磨腔的内壁均开设有环形槽，所述滑块位于环形槽的内部。优选的，所述刮板相对应的一端均开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有圆球，所述圆球与滑槽过盈连接，所述圆球与连接杆固定连接。优选的，所述环形槽和滑块的竖截面均为直角梯形。优选的，所述刮板的数量为两组，两组所述刮板呈上下对应设置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料及其制备方法，通过对第二混合溶液进行研磨，能够对第二混合溶液中的碳纳米管进行研磨，能够增强碳纳米管的分散效果，通过将碳纳米管研磨成更小的颗粒，从而能够增强含碳纳米管的功能高分子涂料的力学性能。2、本专利技术提供的制备设备，该设备为研磨机，相较于传统研磨机，本专利技术研磨机的移动研磨盘在转动和移动时，通过滑块在环形槽的内部滑动、圆球在滑槽的内部滑动，能够带动两个刮板的转动，两个刮板能够对研磨腔的内壁进行刮除，能够减少第二混合溶液附着在研磨腔的内壁上，避免第二混合溶液的浪费。附图说明图1为本专利技术的制备方法流程图；图2为本专利技术制备设备研磨机的整体结构示意图；图3为本专利技术的研磨腔结构示意图。图中：1、研磨腔；2、空心转轴；3、移动转轴；4、固定研磨盘；5、通孔；6、移动研磨盘；7、第一电机；8、第二电机；9、出料口；10、工作台；11、连接杆；12、刮板；13、滑块；14、环形槽；15、滑槽；16、圆球。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一请参阅图1，本专利技术提供的汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料，其由以下重量份比例的组分制成：碳纳米管异氰酸酯复合组分52-54份，羟基组分17-19份，乙酸丁酯溶剂28-30份。具体的，本实施例中：碳纳米管异氰酸酯复合组分52份，羟基组分17份，乙酸丁酯溶剂28份。所述汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料制备方法包括以下步骤：S1：将1-2份多壁碳纳米管在200毫升的浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h，所述浓H2SO4和浓HNO3的体积比为3:1，所述碳纳米管在酸化反应后清洗至中性并真空干燥；S2：将0.03-0.07份酸化的碳纳米管在16-17份乙酸丁酯溶剂中超声混合，得到第一混合溶液，将第一混合溶液放在研磨机中研磨，得到第二混合溶液；S3：将第二混合溶液加入到9-11份三羟甲基丙烷和34-36份乙酸丁酯溶剂的搅拌混合溶液中，搅拌均匀后加入35-40份甲苯-2，4-二异氰酸酯，超声分散均匀并升温至80℃反应2-4h，即得到碳纳米管复合异氰酸酯组分，所述搅拌混合溶液的温度为55℃；S4：将52-54份碳纳米管复合异氰酸酯组分、17-19份羟基组分、28-30份乙酸丁酯溶剂混合均匀后室温固化得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。...

【技术保护点】
1.汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料，其特征在于，其由如下重量份比例的组分制成：碳纳米管异氰酸酯复合组分52-54份，羟基组分17-19份，乙酸丁酯溶剂28-30份。/n

【技术特征摘要】
1.汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料，其特征在于，其由如下重量份比例的组分制成：碳纳米管异氰酸酯复合组分52-54份，羟基组分17-19份，乙酸丁酯溶剂28-30份。


2.汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：将1-2份多壁碳纳米管在200毫升的浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h；
S2：将0.03-0.07份酸化的碳纳米管在16-17份乙酸丁酯溶剂中超声混合，得到第一混合溶液，将第一混合溶液放在研磨机中研磨，得到第二混合溶液；
S3：将第二混合溶液加入到9-11份三羟甲基丙烷和34-36份乙酸丁酯溶剂的搅拌混合溶液中，搅拌均匀后加入35-40份甲苯-2，4-二异氰酸酯，超声分散均匀并升温至80℃反应2-4h，即得到碳纳米管复合异氰酸酯组分；
S4：将52-54份碳纳米管复合异氰酸酯组分、17-19份羟基组分、28-30份乙酸丁酯溶剂混合均匀后室温固化得到碳纳米管聚氨酯纳米复合涂层。


3.根据权利要求2所述的汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料制备方法，其特征在于：在S1中，所述浓H2SO4和浓HNO3的体积比为3:1。


4.根据权利要求2所述的汽车用含碳纳米管CNTs的功能高分子涂料制备方法，其特征在于：在S1中，所述碳纳米管在酸化反应后清洗至中性并真空干燥。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈之善，陈敬可，赖浩城，
申请(专利权)人：广东华斓汽车材料研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44