技术领域
[0001] 本
发明涉及导电涂层技术领域，特别涉及形成导电涂层的导电喷涂液技术领域，具体是指一种单壁
碳纳米管导电喷涂液、导电涂层及相关制备方法。
背景技术
[0003] 1.导电率不好，表面
电阻在5000欧姆左右(使用万用表测试)。
[0004] 2.耐老化不好，存放3月后导电率明显开始衰减，经过盐雾测试以后不具备
导电性能。
[0005] 3.传统的导电涂层使用二
甲苯、白电油等有毒有害化学品做
溶剂，毒性大。
[0006] 4.传统的导电涂层存在
脱碳，影响环境，请参见图1所示，其是传统的导电
炭黑的表面，传统的导电涂层需要大量的导电炭黑，长期运行下去的话，炭黑会脱落。
[0007] 5.使用传统的导电涂层的设备零部件在长期的运行过程中，导电率一旦失效就会导致设备发生致命的事故。
[0008] 因此，需要提供一种导电喷涂液，采用该导电喷涂液形成的导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保。
发明内容
[0009] 为了克服上述
现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种
单壁碳纳米管导电喷涂液，采用该导电喷涂液形成的导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，适于大规模推广应用。
[0010] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电喷涂液，其设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0011] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电喷涂液的制备方法，采用该方法制备的单壁碳纳米管导电喷涂液形成的导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，适于大规模推广应用。
[0012] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电喷涂液的制备方法，其设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0013] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电涂层，其导电率高，耐老化性能好，安全环保，适于大规模推广应用。
[0014] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电涂层，其设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0015] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电涂层的制备方法，采用该方法制备的单壁碳纳米管导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，适于大规模推广应用。
[0016] 本发明的另一目的在于提供一种单壁碳纳米管导电涂层的制备方法，其设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0017] 为达到以上目的，在本发明的第一方面，提供一种单壁碳纳米管导电喷涂液，其特点是，包括以下组分和用量：
[0018]
[0019] 较佳地，所述硅
氧烷是低
粘度甲基硅氧烷。
[0020] 较佳地，所述分散助剂是改性硅油。
[0021] 在本发明的第二方面，提供一种上述的单壁碳纳米管导电喷涂液的制备方法，其特点是，包括以下步骤：
[0022] (1)将所述甲基乙烯基硅氧烷、所述白炭黑和所述炭黑混炼制成混炼混合物；
[0023] (2)将所述单壁碳纳米管预分散体、所述分散助剂和所述混炼混合物
研磨制成研磨混合物；
[0024] (3)将所述研磨混合物和所述硅氧烷分散制成所述单壁碳纳米管导电喷涂液。
[0025] 较佳地，在所述步骤(1)中，所述混炼在密炼机中进行，所述混炼的速度为20转/分钟，所述混炼的时间为2小时，所述混炼的
温度为150℃。
[0026] 较佳地，在所述步骤(2)中，所述研磨在三辊研磨机上进行，所述研磨的遍数为20遍，所述三辊研磨机的辊距为1微米。
[0027] 较佳地，在所述步骤(3)中，所述分散在超高速分散机中进行，所述分散的转速为2500转/分钟，所述分散的时间为2小时，所述分散的温度为室温。
[0028] 在本发明的第三方面，提供一种单壁碳纳米管导电涂层，其特点是，包括上述的单壁碳纳米管导电喷涂液，以及以下组分和用量：
[0030] 较佳地，所述固化剂是铂金络合物。
[0031] 在本发明的第四方面，提供一种上述的单壁碳纳米管导电涂层的制备方法，其特点是，包括以下步骤：
[0032] (A)在所述单壁碳纳米管导电喷涂液中加入所述固化剂，搅拌均匀，喷涂于待喷涂制品表面，经
烘烤形成所述单壁碳纳米管导电涂层。
[0033] 较佳地，在所述步骤(A)中，所述烘烤的温度为180℃，所述烘烤的时间为10分钟。
[0034] 较佳地，所述待喷涂制品是硅橡胶制品。
[0035] 本发明的有益效果主要在于：
[0036] 1、本发明的单壁碳纳米管导电喷涂液包括以下组分和用量：单壁碳纳米管预分散体1重量份～3重量份、甲基乙烯基硅氧烷15重量份～20重量份、白炭黑2重量份～6重量份、炭黑4重量份～6重量份、硅氧烷200重量份～250重量份、分散助剂0.3重量份～1重量份，因此，采用该导电喷涂液形成的导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0037] 2、本发明的单壁碳纳米管导电喷涂液的制备方法包括以下步骤：(1)将甲基乙烯基硅氧烷、白炭黑和炭黑混炼制成混炼混合物；(2)将单壁碳纳米管预分散体、分散助剂和混炼混合物研磨制成研磨混合物；(3)将研磨混合物和硅氧烷分散制成单壁碳纳米管导电喷涂液，因此，采用该方法制备的单壁碳纳米管导电喷涂液形成的导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0038] 3、本发明的单壁碳纳米管导电涂层包括单壁碳纳米管导电喷涂液，以及以下组分和用量：固化剂2重量份～5重量份，因此，其导电率高，耐老化性能好，安全环保，设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0039] 4、本发明的单壁碳纳米管导电涂层的制备方法包括以下步骤：(A)在单壁碳纳米管导电喷涂液中加入固化剂，搅拌均匀，喷涂于待喷涂制品表面，经烘烤形成单壁碳纳米管导电涂层，因此，采用该方法制备的单壁碳纳米管导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0040] 本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明、
附图和
权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
附图说明
[0041] 图1是传统的导电炭黑的表面示意图。
[0042] 图2是本发明的单壁碳纳米管导电涂层的一具体
实施例的
纤维化的表面结构示意图。
[0043] 图3是本发明的单壁碳纳米管导电涂层的另一具体实施例的纤维化的表面结构示意图。
具体实施方式
[0044] 为了提高导电涂层的导电率、改善导电涂层的耐老化性能、以及减小导电涂层的毒性，本
发明人对导电涂层进行了深入研究，由此提供一种用于形成单壁碳纳米管导电涂层的单壁碳纳米管导电喷涂液，包括以下组分和用量：
[0045]
[0046] 所述硅氧烷可以是任何合适的硅氧烷，在本发明的一具体实施例中，所述硅氧烷是低粘度甲基硅氧烷。所述低粘度甲基硅氧烷的粘度小于50厘斯。
[0047] 所述分散助剂可以是任何合适的分散助剂，在本发明的一具体实施例中，所述分散助剂是改性硅油。
[0048] 还提供了一种上述的单壁碳纳米管导电喷涂液的制备方法，包括以下步骤：
[0049] (1)将所述甲基乙烯基硅氧烷、所述白炭黑和所述炭黑混炼制成混炼混合物；
[0050] (2)将所述单壁碳纳米管预分散体、所述分散助剂和所述混炼混合物研磨制成研磨混合物；
[0051] (3)将所述研磨混合物和所述硅氧烷分散制成所述单壁碳纳米管导电喷涂液。
[0052] 所述混炼可以采用任何合适的混炼条件，在本发明的一具体实施例中，在所述步骤(1)中，所述混炼在密炼机中进行，所述混炼的速度为20转/分钟，所述混炼的时间为2小时，所述混炼的温度为150℃。所述混炼的温度基本上在150℃左右。
[0053] 所述研磨可以采用任何合适的研磨条件，在本发明的一具体实施例中，在所述步骤(2)中，所述研磨在三辊研磨机上进行，所述研磨的遍数为20遍，所述三辊研磨机的辊距为1微米。所述三辊研磨机的辊距基本上在1微米左右。
[0054] 所述分散可以采用任何合适的分散条件，在本发明的一具体实施例中，在所述步骤(3)中，所述分散在超高速分散机中进行，所述分散的转速为2500转/分钟，所述分散的时间为2小时，所述分散的温度为室温。
[0055] 还提供了单壁碳纳米管导电涂层，包括上述的单壁碳纳米管导电喷涂液，以及以下组分和用量：
[0056] 固化剂2重量份～5重量份。
[0057] 所述固化剂可以是任何合适的固化剂，在本发明的一具体实施例中，所述固化剂是铂金络合物。
[0058] 还提供了一种上述的单壁碳纳米管导电涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0059] (A)在所述单壁碳纳米管导电喷涂液中加入所述固化剂，搅拌均匀，喷涂于待喷涂制品表面，经烘烤形成所述单壁碳纳米管导电涂层。
[0060] 所述烘烤可以采用任何合适的烘烤条件，在本发明的一具体实施例中，在所述步骤(A)中，所述烘烤的温度为180℃，所述烘烤的时间为10分钟。
[0061] 所述待喷涂制品可以是任何合适的待喷涂制品，在本发明的一具体实施例中，所述待喷涂制品是硅橡胶制品。
[0062] 为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。其中：
[0063] 单壁碳纳米管预分散体(上海星杜新材料科技有限公司，纳米碳管分散体，DMCNTMX-01)
[0064] 甲基乙烯基硅氧烷(东莞天桉硅胶科技有限公司，乙烯基硅油，TNVF-500)[0065] 白炭黑(德山化工(浙江)有限公司，白炭黑，QS-20)
[0066] 炭黑(特米高、导电炭黑、260G)
[0067] 硅氧烷(低粘度甲基硅氧烷)(道康宁、甲基硅油，PMX-50)
[0068] 分散助剂(改性硅油)(信越、改性硅油、KP-356)
[0069] 固化剂(铂金络合物)(广州矽友、铂金硫化剂、PT-500)
[0070] 密炼机(如皋市坤宏捏合机械、
真空捏和机、NHZ-3)
[0071] 三辊研磨机(常州市英智机械、三辊研磨机、S65)
[0072] 超高速分散机(上海现代
环境工程技术有限公司、超高速分散机、SFJ-400)[0073] 万用表(福禄克、万用表、101-600V)
[0074] 实施例1
[0075] 单壁碳纳米管预分散体1重量份，甲基乙烯基硅氧烷20重量份，白炭黑4重量份，炭黑6重量份，硅氧烷200重量份，分散助剂0.5重量份，固化剂5重量份。
[0076] 将甲基乙烯基硅氧烷、白炭黑、炭黑加入密炼机以20转/分钟的速度混炼2小时，
温度控制在150摄氏度左右。混炼完冷却至室温，制成混炼混合物。
[0077] 将单壁碳纳米管预分散体、上述混炼混合物和分散助剂在三辊研磨机上研磨20遍(辊距为1微米左右)，制成研磨混合物。
[0078] 将研磨混合物和硅氧烷用超高速分散机分散2小时(转速2500转/分钟，温度为室温)，制成单壁碳纳米管导电喷涂液。
[0079] 单壁碳纳米管导电喷涂液在使用前加入固化剂搅拌均匀，即可喷涂于硅橡胶制品表面，经过180摄氏度烘烤10分钟，形成单壁碳纳米管导电涂层，单壁碳纳米管导电涂层的表面结构请参见图2所示。
[0080] 实施例2
[0081] 单壁碳纳米管预分散体2重量份，甲基乙烯基硅氧烷15重量份，白炭黑6重量份，炭黑4重量份，硅氧烷250重量份，分散助剂0.3重量份，固化剂4重量份。
[0082] 将甲基乙烯基硅氧烷、白炭黑、炭黑加入密炼机以20转/分钟的速度混炼2小时，温度控制在150摄氏度左右。混炼完冷却至室温，制成混炼混合物。
[0083] 将单壁碳纳米管预分散体、上述混炼混合物和分散助剂在三辊研磨机上研磨20遍(辊距为1微米左右)，制成研磨混合物。
[0084] 将研磨混合物和硅氧烷用超高速分散机分散2小时(转速2500转/分钟，温度为室温)，制成单壁碳纳米管导电喷涂液。
[0085] 单壁碳纳米管导电喷涂液在使用前加入固化剂搅拌均匀，即可喷涂于硅橡胶制品表面，经过180摄氏度烘烤10分钟，形成单壁碳纳米管导电涂层，单壁碳纳米管导电涂层的表面结构请参见图3所示。
[0086] 实施例3
[0087] 单壁碳纳米管预分散体3重量份，甲基乙烯基硅氧烷18重量份，白炭黑2重量份，炭黑5重量份，硅氧烷220重量份，分散助剂1重量份，固化剂2重量份。
[0088] 将甲基乙烯基硅氧烷、白炭黑、炭黑加入密炼机以20转/分钟的速度混炼2小时，温度控制在150摄氏度左右。混炼完冷却至室温，制成混炼混合物。
[0089] 将单壁碳纳米管预分散体、上述混炼混合物和分散助剂在三辊研磨机上研磨20遍(辊距为1微米左右)，制成研磨混合物。
[0090] 将研磨混合物和硅氧烷用超高速分散机分散2小时(转速2500转/分钟，温度为室温)，制成单壁碳纳米管导电喷涂液。
[0091] 单壁碳纳米管导电喷涂液在使用前加入固化剂搅拌均匀，即可喷涂于硅橡胶制品表面，经过180摄氏度烘烤10分钟，形成单壁碳纳米管导电涂层。
[0092] 实施例4
[0093] 使用万用表测试实施例1～实施例3的单壁碳纳米管导电涂层的表面电阻，实施例1～实施例3的单壁碳纳米管导电涂层的表面电阻分别为490欧姆、498欧姆和450欧姆，因此，表面电阻改善至500欧姆(从5000欧姆～10000欧姆变化到500欧姆以内)。
[0094] 采用耐老化测试方法(将实施例1～实施例3的单壁碳纳米管导电涂层至于烘箱150摄氏度烘烤72小时，取出冷却至室温，用万用表测试其表面电阻)对实施例1～实施例3的喷涂后的产品进行耐老化测试，实施例1～实施例3的喷涂后的产品存放1年后，单壁碳纳米管导电涂层的导电性能没有任何衰退，耐老化性能优异。
[0095] 因此，本发明用单壁碳纳米管来替代导电炭黑作为导电硅橡胶喷涂的导电材料；用硅氧烷来替代二甲苯作为导电硅橡胶喷涂的溶剂，传统的导电喷涂一旦使用上环保的溶剂基本上就不具备导电性能；解决了单壁碳纳米管在有机硅体系里面难以分散的问题(这是世界性的问题，这也是单壁碳纳米管无法在世界上大规模使用的壁垒)。采用本发明，提高了导电涂层的导电率，改善了耐老化性能，减小了毒性。
[0096] 综上，采用本发明的单壁碳纳米管导电喷涂液形成的导电涂层导电率高，耐老化性能好，安全环保，设计巧妙，制备简便，成本低，适于大规模推广应用。
[0097] 由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意
修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有
变形实施方式。
