一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合涂料制備方法，尤其涉及一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料在工業(yè)應(yīng)用前需要抗靜電改性，目前最常用的抗靜電填料是炭黑，但是炭黑所需要的添加量太大，顏色較深?，F(xiàn)代抗靜電填料向著納米化方向發(fā)展。在眾多納米材料中，碳納米管因其優(yōu)異的物理化學(xué)性能得到了最廣泛的關(guān)注。碳納米管，具有很好的導(dǎo)電性能，如碳納米管的電導(dǎo)率5?50歐，
而石墨面內(nèi)的電導(dǎo)率為50歐，被大量用于制備電功能復(fù)合材料。另外碳納米管長(zhǎng)徑比較大，加上自身的線團(tuán)結(jié)構(gòu)，在基體中容易形成鏈狀導(dǎo)電通道。與炭黑相比，要使涂料達(dá)到相同的導(dǎo)電率，碳納米管添加量大幅度降低，并可以在較大范圍內(nèi)根據(jù)使用需要調(diào)節(jié)電學(xué)性能，有很好的應(yīng)用前景。同濟(jì)大學(xué)研發(fā)了一種原位聚合法制備的含碳納米管水性聚氨酯導(dǎo)電涂料。采用原位聚合的方法得到抗靜電涂料在生產(chǎn)中受限制，工業(yè)中應(yīng)用的涂料有其固定的定型產(chǎn)品，能否采用溶液共混法制備抗靜電涂料，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝是我們工作的主要內(nèi)容。
[0003]共混法制備碳納米管/聚合物涂料，碳納米管的有效分散并形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)是研究中的一個(gè)“瓶頸”問(wèn)題。大多數(shù)合成方法尤其是批量生產(chǎn)的碳納米管都含有難以去除的雜質(zhì)，而且碳納米管本身具有化學(xué)惰性和較高的表面自由能，容易團(tuán)聚纏繞，這嚴(yán)重阻礙了其性能的發(fā)揮，因此在應(yīng)用碳納米管之前必須對(duì)其進(jìn)行一系列的純化處理和表面化學(xué)改性。本研究采用了碳納米管作為聚氨酯抗靜電填料，并對(duì)其進(jìn)行了酸處理，制備了抗靜電涂層，利用其納米效應(yīng)優(yōu)化抗靜電涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種方法簡(jiǎn)單、成本低廉，制備的聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料納米結(jié)構(gòu)均勻，抗靜電效果突出的聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，包括如下步驟:
碳納米管的酸處理:稱取碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入濃硝酸，超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs ;
涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆脫模劑待用；
稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理，加入涂料B組分，攪拌均勻；
將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)
進(jìn)一步，所述碳納米管的酸處理:稱取碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入濃硝酸，超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下:
碳納米管的酸處理:稱取7.09-8.06g碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入200 ml濃硝酸，60-80°C超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值為7.0-7.5，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs。
[0007]進(jìn)一步，所述涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆脫模劑待用步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下:
涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗20分鐘，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆3?4遍脫模劑待用。
[0008]進(jìn)一步，所述稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理，加入涂料B組分，攪拌均勻步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下:
稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理4_6h，加入涂料B組分，攪拌均勻。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:方法簡(jiǎn)單、成本低廉，制備的聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料納米結(jié)構(gòu)均勻，抗靜電效果突出。
[0010]
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0012]一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，包括如下步驟:
碳納米管的酸處理:稱取碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入濃硝酸，超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs ;
涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆脫模劑待用；
稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理，加入涂料B組分，攪拌均勻；
將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。
[0013]實(shí)施例1:
碳納米管的酸處理:稱取7.09碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入200 ml濃硝酸，60°C超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值為7.0，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs ;涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗20分鐘，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆3?4遍脫模劑待用；稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理4h，加入涂料B組分，攪拌均勻；將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。
[0014]實(shí)施例2:
碳納米管的酸處理:稱取8.01碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入200 ml濃硝酸，70°C超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值為7.2，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs ;涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗20分鐘，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆3遍脫模劑待用；稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理6h，加入涂料B組分，攪拌均勻；將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。
[0015]實(shí)施例3:
碳納米管的酸處理:稱取8.05碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入200 ml濃硝酸，80°C超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值為7.5，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs ;涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗20分鐘，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆4遍脫模劑待用；稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理6h，加入涂料B組分，攪拌均勻；將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 碳納米管的酸處理:稱取碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入濃硝酸，超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs ; 涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆脫模劑待用； 稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理，加入涂料B組分，攪拌均勻； 將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，其特征在于，所述碳納米管的酸處理:稱取碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入濃硝酸，超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下: 碳納米管的酸處理:稱取7.09-8.06g碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入200 ml濃硝酸，60-80°C超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值為7.0-7.5，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，其特征在于，所述涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆脫模劑待用步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下: 涂料的制備與涂覆:將切好的玻璃用33%的NaOH清洗20分鐘，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆3?4遍脫模劑待用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，其特征在于，所述稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理，加入涂料B組分，攪拌均勻步驟的具體實(shí)現(xiàn)如下: 稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理4-6h，加入涂料B組分，攪拌均勻。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料制備方法，包括如下步驟：碳納米管的酸處理：稱取碳納米管放人500ml的燒瓶中，再加入濃硝酸，超聲回流處理，反復(fù)洗滌至碳納米管的PH值，抽濾后真空干燥，得到酸處理的CNTs；涂料的制備與涂覆：將切好的玻璃用33％的NaOH清洗，用去離子水沖洗干凈，表面涂覆脫模劑待用；稱取一定量處理/未處理的碳納米管，加入適量溶劑及一定量涂料A組分，混合攪拌均勻后超聲處理4h，加入涂料B組分，攪拌均勻；將配制好的涂料緩慢均勻倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、成本低廉，制備的聚氨酯/多壁碳納米管抗靜電涂料納米結(jié)構(gòu)均勻，抗靜電效果突出。
【IPC分類】C09D175/04, C09D5/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105385329
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510906080
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】重慶三零三科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日