[发明专利]一种石墨烯改性水性导电涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于导电涂料制备方法领域，特别涉及了一种石墨烯改性水性导电 涂料组合物及其制备方法。

背景技术：

导电涂料是伴随现代科学技术而迅速发展起来的特种功能涂料，我国在20 世纪50年代开始研究和应用导电涂料，近几十年来的研究和发展，导电涂料已 在电子、电器、航空、化工、印刷等多种军、民用工业领域中得到应用。

随着纳米技术的发展，将石墨烯纳米材料与基体复合制得导电高分子材料正 日益兴起；石墨烯作为新型导电填料，具有导电性好、摩擦损耗小、污染小等 优点，而且膨胀石墨烯的加入可以大大提高高分子材料的导电性，降低其导电 渗域滤值，因此在防静电涂料及导电高分子复合材料中具有重要的应用价值。

发明内容：

本发明针对以上现有技术的不足，提供了一种石墨烯改性水性导电涂料组 合物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了

一种石墨烯改性水性导电涂料组合物，由水溶性树脂、石墨烯、石墨、导 电碳黑、水性增稠剂、成膜剂、水性交联偶联剂、水性分散剂和去离子水组成； 其重量百分比为：水溶性树脂15％-30％、石墨烯0.5％-10％、石墨5.0～10％、导 电碳黑10～15％、水性增稠剂1.0％-3.0％、水性交联偶联剂2.0％-5.0％、水性分 散剂2.0％-5.0％；去离子水20％-40％。

一种石墨烯改性水性导电涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：

按总重量百分比

(1)制备石墨烯/聚氨酯树脂导电有机载体：将水性聚氨酯树脂10％、水性 分散剂2.5％、去离子水10％、石墨烯5％、石墨10％在常温常压下加入球磨机中 进行混料球磨12小时，制得均匀状态的石墨烯/聚氨酯树脂导电有机载体。

(2)制备水性导电涂料：将水性聚氨酯树脂15％、导电碳黑15％、水性分散 剂2.5％、水性交联偶联剂3％、水性增稠剂2％、去离子水25％，在常温常压下将 上述混合物倒入搅拌器中进行充分预搅拌混合1小时，经过2000-3000转/分高 速搅拌分散1小时，再使用三辊研磨机进行分散处理，三辊研磨机进行3-5次 研磨后，经300目网过滤最终得到外观细腻的水性导电涂料。

(3)将第1步石墨烯/聚氨酯树脂导电有机载体和第2步制得的水性导电 涂料混合物倒入搅拌器中进行充分搅拌混合2小时，得到石墨烯改性水性导电 涂料。

优选的，上述技术方案中，水溶性树脂为水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树 脂、水性环氧树脂中的任意一种或两种以上的混合。

优选的，上述技术方案中，石墨烯为纳米石墨烯微片，粒径为200纳米-2 微米。

优选的，上述技术方案中，石墨选用菱片石墨、胶体石墨中的任意一种。

优选的，上述技术方案中，导电碳黑为乙炔碳黑。

优选的，上述技术方案中，水性增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠流变剂、丙 烯酸乳液增稠剂TT-935及聚氨酯类增稠剂Exp300中的任意一种。

优选的，上述技术方案中，水性交联偶联剂为硅烷偶联剂。

优选的，上述技术方案中，水性分散剂为聚乙烯基吡咯烷酮。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明专利采用湿法研磨技术制备石墨烯改性水性导电涂料，不但解决了石 墨烯微片和导电炭黑在水系树脂分散难的问题，而且涂料的粒径分布窄，与粘 结树脂有良好的相容性，导电材料含量高，涂料成膜后能很大程度上降低涂层 的电阻，制备的导电涂料稳定性好。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范 围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括” 或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部 分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

一种石墨烯改性水性导电涂料组合物的制备方法，制作步骤为：

实施例1：

按总重量100％计算