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专利号: 2015104806168
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一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。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述的改性多壁碳纳米管加入量为2g,苯胺加入量为2-18g;所述的苯胺为无色油状液体,又称阿尼林、阿尼林油、氨基苯,分子式:C6H7N;熔点-6.3℃,沸点184℃,相对密度 1.02,相对分子量93.128,加热至370℃分解。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述的一定温度为25℃,搅拌时间为12h,搅拌速度520rpm。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述的引发剂溶液为过硫酸铵溶液,所述的过硫酸铵为白色结晶或粉末,分子式为(NH4)2S2O8,分子量为228.201,熔点:120℃,相对于水的密度:1.982,相对于空气的蒸气密度:7.9,溶解性:易溶于水。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)所述的丁苯胶乳为乳白色均质乳液,固含量为50%;改性淀粉为淀粉基生物胶乳,是一种棕黄色不透明的粘稠状液体,固含量

52%,安全无毒。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)所述的羧甲基纤维素钠为白色粉末状,固含量86.5%,密度0.5-0.7kg/m3,粘度300-800mPa·s,取代度0.7-1.2,且其水溶液pH为6.5-8.5。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)所述的聚乙烯醇为白色片状固体,固含量96%,平均分子量16000-20000;相对密度1.27-1.31,折射率1.49-1.52,熔点230℃,不溶于冷水,溶于90-95℃的热水。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)所述的抗水剂为碳酸锆铵;润滑剂为硬脂酸钙;消泡剂为叔丁醇。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:第一步蒸馏水的温度为90-95℃,羧甲基纤维素钠的用量为0.3g,聚乙烯醇的用量为0.3g,分散速度3000r/min,分散时间5min;第二步,改性多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料的用量为14.9g,分散速度4000r/min,分散时间20min。