[发明专利]一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于色浆材料领域，特别涉及一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法。

背景技术

传统的着色方式是通过在基材中直接加入色粉，从而使材料具有相应的颜色，但是由于色粉与基材之间的相容性较差，致使色粉不能很好地与基材结合，因而存在着着色不均匀的问题，且由于色粉的颗粒度较大，致使制得产品的表面较粗糙，着色力和均匀性均受到了很大影响。

为了改善色粉直接加入的带来的着色力、均匀性差的问题，已有众多研究者通过色粉制成相应的色浆，这样增加了色粉与基材之间的相容性，但由于色浆在制备过程中也存在着均匀性不佳的问题，为了改善色浆的均匀性问题，研究者选择在色浆的配方中加入有机溶剂，从而起到一定的増溶作用，但由于这些溶剂往往是易挥发溶剂，不仅会随着温度和湿度的变化影响色浆的性能，易造成褪色、粉化等，同时也给环境带来了危害。

发明内容

针对上述的需求，本发明的目的是提供了一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法，由本方法制得的碳纳米管改性色浆材料不仅具有着良好的分散效果，而且具有着良好的附着力。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种碳纳米管改性色浆材料，由包含以下重量份的组分制成：

碳纳米管       20-35份，

硬脂酸锌       8-18份，

聚乙二醇      2-8份，

聚丙烯酸甲酯      20-40份，

聚乙烯醇      10-20份，

正辛基异噻唑啉酮    0.8-2份，

十三烷基苯      2-5份,

碳黑     0.5-2份。

所述碳纳米管的直径为20-32纳米。

所述聚乙二醇的平均分子质量为1000-2000。 

一种碳纳米管改性色浆材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）硬脂酸锌8-18份、聚乙二醇2-8份、聚丙烯酸甲酯20-40份、聚乙烯醇10-20份、十三烷基苯2-5份和碳黑0.5-2份加入三叶搅拌机中，搅拌2-4小时，得到混合物；

（2）将碳纳米管20-35份、正辛基异噻唑啉酮0.8-2份加入步骤1的混合物中，通过均质机在40-50℃下，混合0.5-1小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。

步骤1中所述搅拌速率为700-850转/分钟。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：在本发明的碳黑色浆中由于加入了碳纳米管这种纳米材料，由于纳米材料的特殊性作用，使得加入后的颜料具有这良好的附着性，同时，由于本发明加入了聚乙二醇和聚乙烯醇，使制得的色浆具有良好的相容性和分散性，同时，由于十三烷基苯的加入，使得改性后的色浆的附着性有着很大程度的提高。因而本发明的碳纳米管改性色浆材料具有良好的性能，可作为较小物品的表面喷涂色浆，比如文具、玩具等。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

（1）硬脂酸锌8kg、平均分子质量为2000的聚乙二醇2kg、聚丙烯酸甲酯25 kg、聚乙烯醇10 kg、十三烷基苯2kg和碳黑0.5kg加入三叶搅拌机中，以850转/分钟的搅拌速率搅拌2小时，得到混合物；

（2）将直径为20纳米的碳纳米管20kg、正辛基异噻唑啉酮0.8kg加入步骤1的混合物中，通过均质机在50℃下，混合0.5小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。

制得碳纳米管改性色浆材料的性能测试结果如表1所示。

实施例2

（1）硬脂酸锌18kg、平均分子质量为1000的聚乙二醇4kg、聚丙烯酸甲酯20kg、聚乙烯醇20 kg、十三烷基苯4kg和碳黑2 kg加入三叶搅拌机中，以700转/分钟的搅拌速率搅拌4小时，得到混合物；

（2）将直径为32纳米的碳纳米管35 kg、正辛基异噻唑啉酮2 kg加入步骤1的混合物中，通过均质机在40℃下，混合1小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。

制得碳纳米管改性色浆材料的性能测试结果如表1所示。

实施例3

（1）硬脂酸锌10kg、平均分子质量为2000的聚乙二醇8 kg、聚丙烯酸甲酯40 kg、聚乙烯醇18kg、十三烷基苯5 kg和碳黑1kg加入三叶搅拌机中，以750转/分钟的搅拌速率搅拌2.5小时，得到混合物；