本发明专利技术涉及导电涂料，更详细地说，涉及一种双组份水性聚氨酯导电涂料及其制备方法。该导电涂料按下述步骤制备：首先，制备聚吡咯/凹凸棒石纳米导电复合材料，然后，将所得的复合导电材料分散到水性羟基丙烯酸乳液中，再加入各种助剂和亲水改性的多异氰酸酯，即得到双组份水性聚氨酯导电涂料。本发明专利技术具有工艺简单且产品具有高性价比、环保等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电涂料，更详细地说，涉及一种双组份水性聚氨酯导电涂料及其制备方法。
技术介绍
静电的产生和积累给现代生活、生产和科学活动带来很多麻烦，甚至是灾难。如果大量集聚的静电荷不能及时释放，就会破坏电路、损坏电器设备，甚至产生电火花，引起火灾、爆炸等事故，造成巨大的损失，因此，在很多容易积累静电荷的场所如地坪、设备都需要进行防静电处理，导电涂料是一种重要的特种功能型涂料，它在电磁屏蔽、抗静电等领域有着广阔的研发前景和日益增加的市场需求，目前，应用最广泛的是掺合型导电涂料，即在树脂中均勻混入导电填料，然后涂覆于物体表面，导电填料主要有金属粉体、炭系材料和掺杂型金属氧化物粉体3大类。金属粉体一般是银、铜、镍等金属粉末，缺点是密度大、易沉淀和难分散，炭系材料主要有导电炭黑、石墨、炭纳米管和石墨烯等，缺点是颜色黑和难分散，掺杂型金属氧化物粉体主要有掺锑氧化锡(ΑΤΟ)、掺铟氧化锡(ITO)、掺铝氧化锌(ZAO)、导电云母、导电氧化钛和导电硫酸钡等，这类材料的缺点是导电性能欠佳；总的来说，传统的导电涂料制备技术主要存在以下不足一是导电填料不够理想，这主要表现在导电效果不好或者导电性能不稳定或者价格昂贵；二是现有的导电涂料几乎均以有机溶剂为溶剂，对环境污染严重，中国专利Cm01220240A提出一种聚氨酯抗静电用防腐涂料制备方法，其导电填料仍然是传统的金属粉末、石墨和导电云母粉等，而且所使用溶剂为有机溶剂不环保。聚吡咯(PPy)由于具有制备方法简单和导电性能优异，被视为最有希望取代金属粉和碳粉填料的导电高分子材料，但是，聚吡咯存在着不溶不熔、机械延展性差、加工困难等缺点，难于直接加工应用，使其推广运用受到限制，近年来发现把导电聚吡咯包覆到无机纳米粒子上制备复合材料，其合成方便，价格原料低，抗氧化性能好，一方面解决了导电聚吡咯的加工及成型性问题，另一方面可将高分子自身的导电性与纳米粒子的功能性聚于一体，提高了聚吡咯的电导率，同时热稳定性和机械延展性也得到提高，而且还可以获得其它的功能特征，凹凸棒石(ATP)是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，其晶体呈针状、纤维状集合体，单根纤维晶的直径在20nm左右，长度可达几个微米，是一种天然的一维纳米材料。以纳米凹凸棒石为核体，在其表面原位聚合包覆导电聚吡咯层，制得PPy/ATP 纳米导电复合材料，是非常理想的导电涂料添加剂。迄今为止，还没有关于环保型聚吡咯/ 凹凸棒石水性导电涂料的报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种导电性好、稳定性优的水性导电涂料及其制备方法，该方法具有工艺简单且产品具有高性价比、环保等优点。本专利技术提供一种以聚吡咯/凹凸棒石复合材料为导电填料的双组份水性聚氨酯导电涂料的制备方法。该导电涂料按下述步骤制备首先，制备聚吡咯/凹凸棒石纳米导电复合材料，然后，将所得的复合导电材料分散到水性羟基丙烯酸乳液中，再加入各种助剂和亲水改性的多异氰酸酯，即得到双组份水性聚氨酯导电涂料。该双组份水性聚氨酯导电涂料是由A、B组分组成A组分水性羟基丙烯酸乳液 50^80重量份，消泡剂0. 5^1. 5重量份，流平剂广3重量份，增稠剂广4重量份，作为导电填料的聚吡咯/凹凸棒石复合材料浆体纩30重量份，去离子水5 20重量份；B组分亲水改性的多异氰酸酯作为固化剂。本专利技术的具体技术方案如下(1)聚吡咯/凹凸棒石复合材料滤饼的制备向质量浓度为1(Γ200克/升凹凸棒石浆体中添加氨基硅烷偶联剂，升温至6(T90°C，保温搅拌反应2 20小时，冷却至(T30°C，依次加入吡咯单体和掺杂剂，继续搅拌，加入氧化剂，保温反应广6小时，抽滤，洗涤至滤液呈中性，即得到聚吡咯/凹凸棒石复合材料滤饼；(2)聚吡咯/凹凸棒石复合材料浆体的制备向步骤(1)制备的聚吡咯/凹凸棒石复合材料滤饼中加入去离子水、分散剂，分散1(Γ30分钟，得到聚吡咯/凹凸棒石复合材料浆体， 浆体中聚吡咯/凹凸棒石复合材料与去离子水的质量比为0. 05、. 5:1 ；所述浆体中聚吡咯 /凹凸棒石复合材料的质量等于聚吡咯/凹凸棒石复合材料滤饼的质量乘以其固含量；(3)涂料A组分配制向水性羟基丙烯酸乳液中加入步骤( 制备的聚吡咯/凹凸棒石复合材料浆体、去离子水、消泡剂、流平剂、增稠剂，混合均勻，得到A组分；(4)双组份水性聚氨酯导电涂料的制备按照 =1:0. 8^2的摩尔比混合A、B 组分，搅拌均勻，即配制成双组份水性聚氨酯导电涂料，其中，B组分为亲水改性的多异氰酸酯，来自于多异氰酸酯，来自水性羟基丙烯酸乳液。步骤(1)所述的氨基硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基三乙氧基硅烷或氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷，其中，偶联剂与凹凸棒石的质量比为0. 05、. 4:1。步骤(1)所述的吡咯单体与凹凸棒石的质量比为0. Γ0. 5:1。步骤(1)所述的掺杂剂为苯磺酸钠、对甲苯磺酸、萘磺酸、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠中，掺杂剂的加入量与吡咯单体的摩尔比为0. iro. 68:1。步骤(1)所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中，氧化剂的加入量与吡咯单体的摩尔比为0. 5 1.5:1。步骤( 所述的分散方法为超声分散、搅拌分散和砂磨分散中的一种。步骤( 所述的分散剂为多元胺酰胺类，分散剂的加入量与聚吡咯/凹凸棒石复合材料的质量比为:0.01 0. 04:1。步骤( 所述的流平剂为醋酸丁酯纤维素或有机硅类流平剂。步骤(3)所述的增稠剂为有机膨润土。步骤(3)所述的消泡剂为有机硅类消泡剂。步骤C3)所述的A组分中，水性羟基丙烯酸乳液5(Γ80份，聚吡咯/凹凸棒石导电填料8 30份，去离子水5 20份，消泡剂0. 5 1. 5份，流平剂1 3份，有机膨润土 1 4份。步骤(4)所述的固化剂为亲水改性的多异氰酸酯具体为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4，4' -二异氰酸酯(MDI)和甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)中的一种。本专利技术的导电涂料组成以及涂料制备方法具有以下优点1、本专利技术选用的是聚吡咯/凹凸棒石复合材料浆体作为导电填料，该填料制备方法简单，凹凸棒石粘土原料丰富且价格便宜，降低了涂料的成本，使该涂料具有较高的性价比；2、把聚吡咯包覆在用氨基硅烷偶联剂改性后的凹凸棒石上，提高了聚吡咯对凹凸棒石的包覆完整性，凹凸棒石为棒状纤维结构，容易形成致密的导电网络，得到导电性能更优的复合材料；3、制备出的水性导电涂料导电性能优异且具有很好的导电稳定性，涂层放置半年导电性无变化；4、将聚吡咯/凹凸棒石复合材料制备成浆体提高了其在乳液中的分散程度，避免了复合材料在乳液中的团聚现象；5、该导电涂料不添加或微量添加有机溶剂，不添加任何重金属，不会对环境造成污染， 聚吡咯还具有很高的热和化学稳定性，是一种环保型涂料。具体实施例方式本专利技术将通过以下具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，但绝不局限于以下提出的实施例。实施例1(1本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种水性聚吡咯／凹凸棒石导电涂料，其特征在于：所述导电涂料是由Ａ、Ｂ组分混合均匀而成：Ａ组分：水性羟基丙烯酸乳液５０～８０重量份，消泡剂０．５～１．５重量份，流平剂１～３重量份，增稠剂１～４重量份，作为导电填料的聚吡咯／凹凸棒石复合材料浆体８～３０重量份，去离子水５～２０重量份；Ｂ组分：亲水改性的多异氰酸酯作为固化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚超，李恒，孔泳，纪俊玲，李锦春，刘文杰，王茂华，李霞章，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：32
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