一种防水耐磨导电涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水耐磨导电涂层及其制备方法，涉及涂层涂料技术领域。本发明专利技术在制备防水耐磨导电涂层时，先用硝酸对碳纳米管进行酸化，再依次和氯化亚砜、硅烷偶联剂反应制得改性碳纳米管；将新戊二醇和甲苯二异氰酸酯反应制得预聚体，将预聚体、改性碳纳米管、聚丙二醇混合反应制得预混料；将预混料、羟甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、纯水和流平剂混合后涂布并加热固化成防水耐磨导电涂层。本发明专利技术制备的防水耐磨导电涂层具有优良的防水性能和耐磨性能。磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种防水耐磨导电涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂层涂料
，具体为一种防水耐磨导电涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电涂层是加涂在绝缘材料表面具有一定导电能力的薄膜或涂层。导电涂层主要有两类：一类是掺合型，另一类是透明薄膜型。掺合型导电涂层是将细颗粒的导电材料掺人到涂层的填料中，与有机或无机黏结剂、稀释剂一道涂刷或喷涂到绝缘材料表面，形成具有某种导电能力的导电层。它可以用喷涂、印刷、刷涂等工艺加涂在刚性或柔性底材上。根据使用要求，调节填料中导电粉末的含量，或用不同电阻率的导电材料则可调节导电涂层的电阻率。这类涂层主要用作电极、电加热膜.也可用来消除静电干扰。另一类是透明薄膜型导电涂层。它是利用半导体化合物，如氧化锡、氧化铟、氧化镉、锡酸镉等或者在这些化合物中掺少量氟、锑而制备的透明导电膜。。
[0003]国内的导电涂料起步较晚，一般只用于防静电方面的涂料。近些年来国内才开始研究导电涂料用于电磁屏蔽，导电涂料，导热涂料等领域，目前我国在导电涂料方面的研究虽然已经取得很大的进展，但国内市场上尚未有能与国外导电涂料性能相抗衡的产品，此需继续研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种防水耐磨导电涂层及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种防水耐磨导电涂层的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
[0007](1)用硝酸对碳纳米管进行酸化；r/>[0008](2)将酸化碳纳米管依次和氯化亚砜、硅烷偶联剂反应制得改性碳纳米管；
[0009](3)将新戊二醇和甲苯二异氰酸酯反应制得预聚体，将预聚体、改性碳纳米管、聚丙二醇混合反应制得预混料；
[0010](4)将预混料、羟甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、纯水和流平剂混合后涂布并加热固化成防水耐磨导电涂层。
[0011]作为优化，所述防水耐磨导电涂层的制备方法包括以下制备步骤：
[0012](1)酸化：将碳纳米管和硝酸溶液按质量比1：10～1：15混合均匀，在80～90℃，1000～1500r/min搅拌反应20～30min，冷却至室温后过滤，用纯水洗涤3～5次，在
‑
10～
‑
1℃，1～10Pa干燥6～8h，制得酸化碳纳米管；
[0013](2)改性：对酸化碳纳米管进行预处理得到预处理碳纳米管；将硅烷偶联剂、三乙胺、二氯甲烷按质量比1：0.2：8～1：0.3：12混合均匀，在0～5℃，300～500r/min搅拌3～5min，加入硅烷偶联剂质量2～3倍的预处理碳纳米管并继续搅拌40～50min，在室温下静置20～24h，过滤并用无水乙醇洗涤3～5次，在
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10～
‑
1℃，1～10Pa干燥6～8h，制得改性碳纳
米管；
[0014](3)预混：将新戊二醇和乙酸乙酯按质量1：1～1：2混合均匀，在氮气氛围中加入新戊二醇质量2～3倍的甲苯二异氰酸酯，并在10～30℃，300～500r/min搅拌10～15min，再升温至60～70℃，继续搅拌25～30min，再加入新戊二醇质量0.003～0.005倍的催化剂，保持温度搅拌条件不变继续反应2～3h，在20～30℃，1～2kPa静置6～8h，制得预聚体；将预聚体、改性碳纳米管、聚丙二醇按质量比1：1：2～2：1：3混合均匀，再加入预聚体质量0.003～0.005倍的催化剂，在60～70℃，500～700r/min搅拌1～2h，在20～30℃，1～2kPa静置6～8h，制得预混料；
[0015](4)涂布：将预混料、羟甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、纯水和流平剂按质量比60：12：8：15：1～80：18：12：25：2混合均匀，在60～70℃，500～700r/min搅拌8～10min后进行涂布，在60～70℃静置20～30min，再升温至90～100℃静置20～30min，冷却至室温后继续静置20～24h，制得防水耐磨导电涂层。
[0016]作为优化，步骤(1)所述硝酸溶液为质量分数40～50％的硝酸溶液。
[0017]作为优化，步骤(2)所述预处理的方法为：将酸化碳纳米管置于酸化碳纳米管质量10～15倍的氯化亚砜中，并加入酸化碳纳米管质量0.01～0.02倍的四氢呋喃，在40～50℃，300～500r/min搅拌反应2～3h，再升温至60～70℃继续搅拌反应2～3h，过滤并在10～30℃，60～100Pa静置30～40min。
[0018]作为优化，步骤(2)所述硅烷偶联剂为3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷。
[0019]作为优化，步骤(3)所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡中的一种或多种混合。
[0020]作为优化，步骤(3)所述甲苯二异氰酸酯为甲苯
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2,3
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二异氰酸酯、甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、甲苯
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2,5
‑
二异氰酸酯、甲苯
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2,6
‑
二异氰酸酯、甲苯
‑
3,4
‑
二异氰酸酯、甲苯
‑
3,5
‑
二异氰酸酯中的一种或多种混合。
[0021]作为优化，步骤(4)所述流平剂为丙烯酸树脂，脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂中的一种或多种混合。
[0022]作为优化，步骤(4)所述涂布的量为0.3～0.5g/cm3。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0024]本专利技术在制备防水耐磨导电涂层时，先将预混料、羟甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、纯水和流平剂混合后涂布并加热固化成防水耐磨导电涂层。
[0025]首先，本专利技术为溶剂为纯水和乙醇，替代了传统的有机溶剂，避免了溶剂挥发对环境的污染和人体健康的危害。
[0026]其次，用硝酸对碳纳米管进行酸化，再依次和氯化亚砜、硅烷偶联剂反应制得改性碳纳米管，将新戊二醇和甲苯二异氰酸酯反应制得预聚体，将预聚体、改性碳纳米管、聚丙二醇混合反应制得预混料，进行酸化后使碳纳米管上产生大量的含氧基团，和硅烷偶联剂反应使改性碳纳米管可以在后续相互交联反应形成有机无机杂化导电网络，具有良好的导电效果，同时能对主体成分进行化学屏蔽和受力保护，提高了总体的稳定性，从而提高了防水性能和耐磨性能。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例，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。
[0028]为了更清楚的说明本专利技术提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防水耐磨导电涂层的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：(1)用硝酸对碳纳米管进行酸化；(2)将酸化碳纳米管依次和氯化亚砜、硅烷偶联剂反应制得改性碳纳米管；(3)将新戊二醇和甲苯二异氰酸酯反应制得预聚体，将预聚体、改性碳纳米管、聚丙二醇混合反应制得预混料；(4)将预混料、羟甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、纯水和流平剂混合后涂布并加热固化成防水耐磨导电涂层。2.根据权利要求1所述的一种防水耐磨导电涂层的制备方法，其特征在于，所述防水耐磨复合膜的制备方法主要包括以下制备步骤：(1)酸化：将碳纳米管和硝酸溶液按质量比1：10～1：15混合均匀，在80～90℃，1000～1500r/min搅拌反应20～30min，冷却至室温后过滤，用纯水洗涤3～5次，在
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10～
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1℃，1～10Pa干燥6～8h，制得酸化碳纳米管；(2)改性：对酸化碳纳米管进行预处理得到预处理碳纳米管；将硅烷偶联剂、三乙胺、二氯甲烷按质量比1：0.2：8～1：0.3：12混合均匀，在0～5℃，300～500r/min搅拌3～5min，加入硅烷偶联剂质量2～3倍的预处理碳纳米管并继续搅拌40～50min，在室温下静置20～24h，过滤并用无水乙醇洗涤3～5次，在
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10～
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1℃，1～10Pa干燥6～8h，制得改性碳纳米管；(3)预混：将新戊二醇和乙酸乙酯按质量1：1～1：2混合均匀，在氮气氛围中加入新戊二醇质量2～3倍的甲苯二异氰酸酯，并在10～30℃，300～500r/min搅拌10～15min，再升温至60～70℃，继续搅拌25～30min，再加入新戊二醇质量0.003～0.005倍的催化剂，保持温度搅拌条件不变继续反应2～3h，在20～30℃，1～2kPa静置6～8h，制得预聚体；将预聚体、改性碳纳米管、聚丙二醇按质量比1：1：2～2：1：3混合均匀，再加入预聚体质量0.003～0.005倍的催化剂，在60～70℃，500～700r/min搅拌1～2h，在20～30℃，1～2kPa静置6～8h，制得预混料；(4)涂布：将预混料、羟甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、纯水和流平剂按质量比60：12：8：15：1～80：18：12：25：...

【专利技术属性】
技术研发人员：渠立刚，刘余兵，蒋怀彬，
申请(专利权)人：瞻星能源科技镇江有限公司，
类型：发明
国别省市：