一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法。由以下步驟制備而成：先將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N,N?二甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，在溫度70?90℃，轉(zhuǎn)速100?130r/min下攪拌30?50分鐘，加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速250?280r/min球磨10?13小時，過濾，除去大顆粒，加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散，最后加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌20?40分鐘即得。本發(fā)明的氧化石墨烯導(dǎo)電涂料熱穩(wěn)定性高，同時具有很強的附著力，與界面附著良好，另外導(dǎo)電性能佳。
【專利說明】
一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電涂料是賦予物體以導(dǎo)電和排除積累靜電荷能力的功能性涂料，不僅具有涂料 優(yōu)異的耐熱性、耐酸堿性、強附著力，而且還具有導(dǎo)電性的功能涂料，目前已在電路成型、電 磁波屏蔽、防止靜電和發(fā)熱性材料等方面得到了廣泛的應(yīng)用。導(dǎo)電涂料一般由高分子聚合 物、導(dǎo)電填料、溶劑及助劑等組成。導(dǎo)電填料是復(fù)合型導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電載體，導(dǎo)電填料的選 擇主要是根據(jù)需要選擇合適的種類、形狀和用量，常用的導(dǎo)電填料包括金屬系填料、碳系填 料、 金屬氧化物系填料、復(fù)合填料以及新型的納米導(dǎo)電材料等。這些填料不僅可以改善涂 料的電學(xué)性能，同時也可以增強涂料的熱學(xué)、力學(xué)等方面的性能，因此，導(dǎo)電填料的選擇至 關(guān)重要。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，熱穩(wěn)定性高， 同時具有很強的附著力，與界面附著良好，另外導(dǎo)電性能佳。
[0005] 技術(shù)方案:一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯 5-10份、碳納米管5-10份、四針狀氧化鋅晶須2-4份、氧化銅3-5份、丙烯酸聚氨酯5-10份、乙 基纖維素1-3份、壬基酚聚氧乙烯醚3-6份、十二烷基硫酸鈉2-5份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸 酯2-4份、古爾膠1-3份、鄰苯二酸二丁酯0.5-1份、硅酸四乙酯1-3份、N，N-二甲基甲酰胺50-80份、乙醇胺10-20份、異丙醇40-70份。
[0006] 進一步優(yōu)選的，所述的一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成： 氧化石墨烯6-9份、碳納米管6-9份、四針狀氧化鋅晶須2.5-3.5份、氧化銅3.5-4.5份、丙烯 酸聚氨酯6-9份、乙基纖維素1.5-2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚4-5份、十二烷基硫酸鈉3-4份、 甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯2.5-3.5份、古爾膠1.5-2.5份、鄰苯二酸二丁酯0.6-0.9份、硅酸 四乙酯1.5-2.5份、N，N-二甲基甲酰胺60-70份、乙醇胺12-17份、異丙醇52-58份。
[0007] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法包括以下步驟： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度70_90°C，轉(zhuǎn)速100-130r/min下攪 拌30-50分鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速250-280r/min球磨10-13小 時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散5-10分鐘； 第五步：加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌 20-40分鐘即得。
[0008] 進一步優(yōu)選的，第一步中溫度為75-85°C，轉(zhuǎn)速為110-120r/min，攪拌時間為35-45 分鐘。
[0009] 進一步優(yōu)選的，第二步中轉(zhuǎn)速為260-270r/min，球磨時間為11-12小時。
[0010] 進一步優(yōu)選的，第四步中超聲分散時間為6-9分鐘。
[0011] 進一步優(yōu)選的，第五步中攪拌時間為25-35分鐘。
[0012]有益效果:本發(fā)明的氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的分解溫度可高達354°C，熱穩(wěn)定性高， 其附著力可高達〇. 80kgf/mm2，具有很強的附著力，與界面附著良好，同時其方阻為8.2 X 103 Ω/□，導(dǎo)電性能佳。
[0013]
【具體實施方式】
[0014] 實施例1 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯5份、碳納米管5 份、四針狀氧化鋅晶須2份、氧化銅3份、丙烯酸聚氨酯5份、乙基纖維素1份、壬基酚聚氧乙烯 醚3份、十二烷基硫酸鈉2份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯2份、古爾膠1份、鄰苯二酸二丁酯0.5 份、硅酸四乙酯1份、N，N-二甲基甲酰胺50份、乙醇胺10份、異丙醇40份。
[0015] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度70°C，轉(zhuǎn)速lOOr/min下攪拌30分 鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速250r/min球磨10小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散5分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌20 分鐘即得。
[0016] 實施例2 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯6份、碳納米管6 份、四針狀氧化鋅晶須2.5份、氧化銅3.5份、丙烯酸聚氨酯6份、乙基纖維素1.5份、壬基酚聚 氧乙烯醚4份、十二烷基硫酸鈉3份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯2.5份、古爾膠1.5份、鄰苯二 酸二丁酯0.6份、硅酸四乙酯1.5份、N，N-二甲基甲酰胺60份、乙醇胺12份、異丙醇52份。
[0017] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度75°C，轉(zhuǎn)速llOr/min下攪拌35分 鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速260r/min球磨11小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散6分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌25 分鐘即得。
[0018] 實施例3 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯7.5份、碳納米 管7.5份、四針狀氧化鋅晶須3份、氧化銅4份、丙烯酸聚氨酯7.5份、乙基纖維素2份、壬基酚 聚氧乙烯醚4.5份、十二烷基硫酸鈉3.5份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯3份、古爾膠2份、鄰苯 二酸二丁酯0.75份、硅酸四乙酯2份、N，N-二甲基甲酰胺65份、乙醇胺15份、異丙醇55份。
[0019] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度80°C，轉(zhuǎn)速115r/min下攪拌40分 鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速265r/min球磨11.5小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散7分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌30 分鐘即得。
[0020] 實施例4 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯9份、碳納米管9 份、四針狀氧化鋅晶須3.5份、氧化銅4.5份、丙烯酸聚氨酯9份、乙基纖維素2.5份、壬基酚聚 氧乙烯醚5份、十二烷基硫酸鈉4份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯3.5份、古爾膠2.5份、鄰苯二 酸二丁酯0.9份、硅酸四乙酯2.5份、N，N-二甲基甲酰胺70份、乙醇胺17份、異丙醇58份。
[0021] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度85°C，轉(zhuǎn)速120r/min下攪拌45分 鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速270r/min球磨12小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散9分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌35 分鐘即得。
[0022] 實施例5 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯10份、碳納米管 10份、四針狀氧化鋅晶須4份、氧化銅5份、丙烯酸聚氨酯10份、乙基纖維素3份、壬基酚聚氧 乙烯醚6份、十二烷基硫酸鈉5份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯4份、古爾膠3份、鄰苯二酸二丁 酯1份、硅酸四乙酯3份、N，N-二甲基甲酰胺80份、乙醇胺20份、異丙醇70份。
[0023]上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度90°C，轉(zhuǎn)速130r/min下攪拌50分 鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速280r/min球磨13小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散10分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌40 分鐘即得。
[0024] 對比例1 本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯和古爾膠。具體地說 是： 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯10份、碳納米管 10份、四針狀氧化鋅晶須4份、氧化銅5份、丙烯酸聚氨酯10份、乙基纖維素3份、壬基酚聚氧 乙烯醚6份、十二烷基硫酸鈉5份、鄰苯二酸二丁酯1份、硅酸四乙酯3份、N，N-二甲基甲酰胺 80份、乙醇胺20份、異丙醇70份。
[0025] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二甲基甲酰 胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度90°C，轉(zhuǎn)速130r/min下攪拌50分鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速280r/min球磨13小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散10分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸鈉，攪拌40分鐘即得。
[0026] 對比例2 本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有四針狀氧化鋅晶須和氧化銅。具體地說是： 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯10份、碳納米管 10份、丙烯酸聚氨酯10份、乙基纖維素3份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、十二烷基硫酸鈉5份、甲 基葡萄糖倍半硬脂酸酯4份、古爾膠3份、鄰苯二酸二丁酯1份、硅酸四乙酯3份、N，N-二甲基 甲酰胺80份、乙醇胺20份、異丙醇70份。
[0027] 上述氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法為： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度90°C，轉(zhuǎn)速130r/min下攪拌50分 鐘； 第二步:加入氧化石墨烯，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速280r/min球磨13小時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管，放入超聲儀中進行超聲分散10分鐘； 第五步:加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌40 分鐘即得。
[0028] 本發(fā)明材料的實施例和對比例的部分性能指標見下表，我們可以看到，本發(fā)明材 料的分解溫度可尚達354°C，熱穩(wěn)定性尚，其附著力可尚達0.80kgf/mm 2，具有很強的附著 力，與界面附著良好，同時其方阻為8.2Χ103Ω/□，導(dǎo)電性能佳。
[0029] 表1氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的部分咩能指標

【主權(quán)項】
1. 一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成:氧化石墨烯 5-10份、碳納米管5-10份、四針狀氧化鋅晶須2-4份、氧化銅3-5份、丙烯酸聚氨酯5-10份、乙 基纖維素1-3份、壬基酚聚氧乙烯醚3-6份、十二烷基硫酸鈉2-5份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸 酯2-4份、古爾膠1-3份、鄰苯二酸二丁酯0.5-1份、硅酸四乙酯1-3份、N，N-二甲基甲酰胺50-80份、乙醇胺10-20份、異丙醇40-70份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料，其特征在于：由以下成分以重量份 制備而成：氧化石墨烯6-9份、碳納米管6-9份、四針狀氧化鋅晶須2.5-3.5份、氧化銅3.5-4.5份、丙烯酸聚氨酯6-9份、乙基纖維素1.5-2.5份、壬基酚聚氧乙烯醚4-5份、十二烷基硫 酸鈉3-4份、甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯2.5-3.5份、古爾膠1.5-2.5份、鄰苯二酸二丁酯0.6- 0.9份、硅酸四乙酯1.5-2.5份、N，N-二甲基甲酰胺60-70份、乙醇胺12-17份、異丙醇52-58 份。3. 權(quán)利要求1至2任一項所述的一種氧化石墨稀導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于:包 括以下步驟： 第一步:將丙烯酸聚氨酯、乙基纖維素、古爾膠、鄰苯二酸二丁酯、硅酸四乙酯、N，N-二 甲基甲酰胺、乙醇胺和異丙醇混合，用磁力攪拌機在溫度70_90°C，轉(zhuǎn)速100-130r/min下攪 拌30-50分鐘； 第二步:加入氧化石墨烯和氧化銅，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速250-280r/min球磨10-13小 時； 第二步:過濾，除去大顆粒； 第四步:加入碳納米管和四針狀氧化鋅晶須，放入超聲儀中進行超聲分散5-10分鐘； 第五步：加入壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉和甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯，攪拌 20-40分鐘即得。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于:所述第一 步中溫度為75-85 °C，轉(zhuǎn)速為110-120r/min，攪拌時間為35-45分鐘。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于:所述第二 步中轉(zhuǎn)速為260-270r/min，球磨時間為11-12小時。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于:所述第四 步中超聲分散時間為6-9分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化石墨烯導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于:所述第五 步中攪拌時間為25-35分鐘。
【文檔編號】C09D105/00GK106085201SQ201610633242
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610633242.3, CN 106085201 A, CN 106085201A, CN 201610633242, CN-A-106085201, CN106085201 A, CN106085201A, CN201610633242, CN201610633242.3
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【申請人】代長華