一种纳米复合导电涂料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米复合导电涂料及其制备方法。本发明是先用浓硝酸和浓硫酸改性碳纳米管，再用过硫酸铵溶液为引发剂使改性碳纳米管与苯胺进行原位复合反应，制得改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料。然后，以所制备的改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料为导电颜料制备导电涂料。制备程序包括：先用温水溶解羧甲基纤维素、聚乙烯醇，再加入改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料，经过一定时间高速剪切后，依次加入丁苯胶乳、改性淀粉、抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水，再高速剪切一定时间，得到一种均匀水相分散体系。本发明的导电涂料制备条件温和，不需要添加新的设备，工艺简单，生产成本低。

主权项

一种纳米复合导电涂料制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤（1）：将150mL质量分数为98%的浓硫酸和150mL质量分数为69%的浓硝酸置于500mL三口烧瓶中，加入多壁碳纳米管；然后，置于水浴锅中进行搅拌；对反应所得的混合物进行抽滤，并用蒸馏水多次洗涤，直至滤液pH为中性；将所得产物放在60℃烘箱里干燥24h，然后研磨、过筛，得到改性多壁碳纳米管；步骤（2）：将一定质量的改性多壁碳纳米管加入到三口烧瓶中；然后，加入200mL浓度为1mol/L的盐酸溶液；最后，加入一定量的苯胺；将上述三口烧瓶中的混合溶液体系置于超声清洗仪中超声30min，使其充分分散；将上述分散体系置于水浴锅中，在一定温度下，边搅拌边滴加引发剂溶液；反应一定时间后，对所得混合物进行抽滤，并用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤数次，直至滤液为无色，将所得产物放在60℃烘箱里干燥24h，然后研磨、过筛，得到改性多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料；步骤（3）：以步骤（2）制备的改性多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料为导电颜料，丁苯胶乳、改性淀粉为胶黏剂，再加羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水和水制备得到纳米复合导电涂料；设改性多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料总重量为A，则丁苯胶乳的重量为24%A，改性淀粉的重量为6%A，羧甲基纤维素钠的重量为2%A，聚乙烯醇的重量为2%A，抗水剂0.10％A，消泡剂0.20％A，润滑剂0.50A％，氨水0.50 A％，具体是：第一步，将羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇加入一定温度的蒸馏水中，高速分散一定时间；第二步，将改性多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料加入以上分散液，高速分散一定时间；第三步，依次加入丁苯胶乳、改性淀粉和抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水及少量补水，高速分散一定时间；第四步，调节体系pH至8.0，经200目筛网过滤出料得到固含量为20％的导电涂料。