一种碱锰电池用水性导电剂及其生产方法技术

本发明专利技术公开一种碱锰电池用水性导电剂及其生产方法。属精细化学材料领域。其特点为：它由水性助剂混合料、石墨类导电粉末和水性树脂基料的重量份以7∶1∶6的比例混炼而成；其中水性助剂混合料由水性润湿剂，水性流变助剂，水性消泡剂，水性杀菌剂和工业用纯净水混合而成；水性树脂基料由含羟基水性树脂；水性潜伏型固化剂，水性成膜助剂，水性降温催化剂和工业用纯净水混合而成；生产方法的步骤包括在分散釜内配制水性助剂混合料搅拌；加入石墨类导电粉末，润湿分散；最后加入水性树脂基料混炼后得到水性导电剂。该产品涂膜的导电性、抗水性、附着性、和对电池有害组份含量均能满足碱锰电池生产厂家要求，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水性导电剂及其生产方法，具体讲是，属精细化学材料领域。
技术介绍
目前国内碱锰电池用导电剂属油性导电剂(专利号ZL03149783. 7)。油性导电剂属溶剂型的，含有大量挥发性的有机溶剂，对环境污染严重，同时也对人体健康造成威胁；目前已成为国家要求生产企业逐步减产转型，使用企业逐步减用停用的产品；因此急需开发一种低碳、环保且对人体健康无害的水性导电剂产品。但是，要生产碱锰电池用的水性导电剂，面临三大问题需要解决，其一，在单一组份的碱锰电池用水性导电剂的技术方案中，要建立有将“水性”变“抗水性”的质变化学反应，即有将水性导电剂产品变成抗水性喷涂膜的质变化学反应；其二，将质变化学反应时间控制在喷涂液烘干成膜的那一瞬间进行；其三，需降低反应温度；然而，到目前为止，在碱锰电池行业内还没有能解决上述问题的水性导电剂成功生产的技术报导；如何解决碱锰电池用水性导电剂的上述问题，生产出与油性导电剂具有同等品质，可完全替代油性导电剂使用的碱锰电池用水性导电剂，已成为业内急待解决的难题。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种环保型的，对人体无害，且可解决上述三大问题的碱锰电池用水性导电剂，同时还提供了该碱锰电池用水性导电剂的生产方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种碱锰电池用水性导电剂，其特征在于它由水性助剂混合料、石墨类导电粉末和水性树脂基料的重量份以7 1 6的比例混炼而成；其中，水性助剂混合料由下述成分组成水性润湿剂0. 30-0. 70重量份，水性流变助剂 0. 20-0. 70重量份，水性消泡剂0. 10-0. 30重量份，水性杀菌剂0. 10-0. 30重量份，余量为工业用纯净水；水性树脂基料由下述成分组成含羟基水性树脂1. 30-3. 50重量份，水性潜伏型固化剂0. 30-1. 10重量份，水性成膜助剂0. 20-0. 70重量份，水性降温催化剂0. 20-0. 70重量份，余量为工业用纯净水。上述的水性润湿剂、水性流变助剂、水性消泡剂、水性杀菌剂；上述的石墨类导电粉末；上述的含羟基水性树脂、水性潜伏型固化剂、水性成膜助剂、水性降温催化剂以及工业用纯净水中铁的质量比含量均< lOOppm。上述的水性润湿剂为阴离子润湿剂、水性聚硅氧烷润湿剂、水性乙炔二醇润湿剂中任1种或它们的组合；上述的水性流变助剂为水性增稠剂、水性流平剂、水性触变剂中任 1种或其组合；上述的水性消泡剂为矿物油消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中任1种或其组合；上述的水性杀菌剂为水性灌内防腐杀菌剂。上述的含羟基水性树脂为含羟基聚氨酯分散体、含羟基聚丙烯酸酯分散体、含羟基叔丙乳液中任1种或几种混合；上述的水性潜伏型固化剂为三聚氰胺固化剂、聚异氰酸酯固化剂中任1种或其组合；上述的水性成膜助剂为齐大醇脂-12水性成膜助剂；上述的水性降温催化剂为NA⑶RE49-110水性降温催化剂。上述的石墨类导电粉末可选用晶质石墨粉末、隐晶质石墨粉末、人造石墨粉末、膨胀石墨粉末中任1种或几种混合。上述的工业用纯净水为由反渗透法生产而得的工业用纯净水。上述水性导电剂固体物的质量比含量为17. 0^-19.0%;涂膜电阻<3.0千欧姆； 涂膜对电池钢壳的附着力>90.0%;涂膜在0-75°C水中连续浸泡M小时不脱落；该水性导电剂产品中铁的质量比含量< lOOppm。为了实现上述目的，本专利技术还提供了上述水性导电剂的生产方法，它包括步骤如下1)配制水性助剂混合料；然后将其投入至分散釜内高速搅拌混合而成；该分散釜的转速为300-800转/分，混合时间为15-45分钟；2)在步骤1)的混合料中加入石墨类导电粉末，在1000-1200转/分的转速下分散30 120分钟，使石墨类导电粉末润湿分散；3)在步骤2)的润湿分散的混合料中加入水性树脂基料，再在300-800转/分的转速下混炼30 90分钟，得到所述水性导电剂产品。上述步骤3)的混炼过程中还有调整该水性导电剂产品固体物质量比含量在 17. 0%-19. 0%的步骤；该调整步骤的具体操作为当该水性导电剂产品固体物质量比含量低于17. 0%时，将分散釜的上盖打开，使水分自然挥发；当该水性导电剂产品固体物质量比含量高于19. 0%时，向分散釜内加工业用纯净水稀释。本专利技术生产方法中所用分散釜，其容积为0. 5-3. 0立方米，功率为20-80KVA，调速范围在0-1200转/分之间；该分散釜内设有循环水冷却系统。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下1、本专利技术的水性导电剂选用水性助剂混合料、石墨类导电粉末和水性树脂基料混炼而成；其中，水性树脂基料中含有含羟基水性树脂、水性潜伏型固化剂及降温摧化剂，首先含羟基水性树脂和水性潜伏型固化剂在单组份水性导电剂体系中播下能将水性原料变成抗水喷涂膜的这一能发生质变化学反应的种子；特别是水性潜伏型固化剂，平时，它在单组份水性导电剂体系中是以潜伏身份潜伏在水性树脂体系内，只有到了在喷涂液被烘干成喷涂膜的那一瞬间才会出现，并与含羟基水性树脂发生质变反应，生成抗水喷涂膜；在烘干的瞬间，降温摧化剂可有效降低质变反应的温度，缩短反应时间，使发生质变反应所要求的温度和时间能够满足制造碱锰电池生产工艺的要求，可以用该水性导电剂，替代油性导电剂，实现低碳生产；2、因其成功解决了现有技术中生产碱锰电池用水性导电剂存在的三大技术难题，这就使碱锰电池可望结束喷涂工艺长期危害作业人员身体健康的历史，同时可望实现碱锰电池用水性导电剂的生产和使用中要求低碳环保、无毒无害作业的目的；易于推广应用。3、用本专利技术的方法生产的水性导电剂，用在碱锰电池上形成涂膜后，该涂膜的导电性、抗水性、附着性、和对电池有害组份含量均能满足碱锰电池生产厂家要求，易实现工业化生产。具体实施例方式本专利技术的碱锰电池用水性导电剂，由水性助剂混合料、石墨类导电粉末和水性树脂基料的重量份以716的比例混炼而成；其中，7重量份的水性助剂混合料由下述成分组成水性润湿剂0. 30-0. 70重量份，水性流变助剂0. 20-0. 70重量份，水性消泡剂0. 10-0. 30重量份，水性杀菌剂0. 10-0. 30重量份，余量为工业用纯净水；6重量份的水性树脂基料由下述成分组成含羟基水性树脂1. 30-3. 50重量份，水性潜伏型固化剂0. 30-1. 10重量份，水性成膜助剂0. 20-0. 70重量份，水性降温催化剂 0. 20-0. 70重量份，余量为工业用纯净水。1重量份的石墨类导电粉末为晶质石墨粉末、隐晶质石墨粉末、人造石墨粉末或膨胀石墨粉末中任1种或几种混合。上述的水性润湿剂可选用阴离子润湿剂、水性聚硅氧烷润湿剂、水性乙炔二醇润湿剂中任选1种或它们的组合；水性流变助剂可选用水性增稠剂、水性流平剂、水性触变剂中任选1种或它们的组合；水性消泡剂可选用矿物油消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中任1种或其组合；水性杀菌剂选用水性灌内防腐杀菌剂。上述的含羟基水性树脂为含羟基聚氨酯分散体、含羟基聚丙烯酸酯分散体、含羟基叔丙乳液中任1种或几种混合；水性潜伏型固化剂为三聚氰胺固化剂、聚异氰酸酯固化剂中任1种或其组合；水性成膜助剂选用齐大醇脂-12水性成膜助剂；水性降温催化剂选用NACURE49本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种碱锰电池用水性导电剂，其特征在于：它由水性助剂混合料、石墨类导电粉末和水性树脂基料的重量份以７∶１∶６的比例混炼而成；所述水性助剂混合料由下述成分组成：水性润湿剂０．３０－０．７０重量份，水性流变助剂０．２０－０．７０重量份，水性消泡剂０．１０－０．３０重量份，水性杀菌剂０．１０－０．３０重量份，余量为工业用纯净水；所述水性树脂基料由下述成分组成：含羟基水性树脂１．３０－３．５０重量份，水性潜伏型固化剂０．３０－１．１０重量份，水性成膜助剂０．２０－０．７０重量份，水性降温催化剂０．２０－０．７０重量份，余量为工业用纯净水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏小涵，苏立小，
申请(专利权)人：福建省邵武市元涵石墨涂料厂，
类型：发明
国别省市：35