[发明专利]水性弹性导电涂料

说明书

本发明提出了一种水性弹性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：水性聚氨酯氟硅改性树脂66～78份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯1～3份、碳纳米管5～10份、成膜助剂2～5份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份；所述改性石墨烯主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、导电炭黑、氯化锡及三氯氧磷制备得到。该水性弹性导电涂料不仅具有很好的耐盐雾腐蚀性能，还提高了涂料的附着性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性弹性导电涂料。

背景技术

随着节能环保及信息产业的发展，导电涂料在大功率LED基板、平板显示器、太阳能电池板等领域的需求日益旺盛。以添加银粉、铜粉、镍粉的银导电涂料、铜导电涂料、镍导电涂料为代表的传统导电涂料虽然导电性能较好，但由于其中添加了银等贵金属材料，这无疑提高了涂料的制造成本。

鉴于塑料等高分子材料、表面、体积电阻率较高，在使用中，其本身存在的一个缺陷是非常易于产生静电，此缺陷对电子材料使用而言，无疑是致命的，因此在对静电极为敏感的电子元器件、模块、精密仪器等的使用和包装上受到了限制。随着电子工业的迅猛发展，电磁波干扰形成了公害，导致无屏蔽保护的电子仪器设备使用过程中出现误操作、受干扰、机密信息泄密等问题。众所周知，以高分子材料为外壳的各种电子产品的电磁波干扰日趋严重，各个领域对高分子材料的导电性能也提出了新的要求。

尽管市场上已经有导电高分子材料，水性和油性防静电(导电)涂料出现，但导电高分子材料种类少，制造成本高、制备工艺复杂以及难控制，并且此类高分子聚合物在一般的有机溶剂中溶解困难，难以用普通方法施工；而水性导电涂料其采用的是价格昂贵的稀有的金属或者金属氧化物作为导电材料，致使产品价格居高不下；有机溶剂类防静电(导电)涂料尽管在性能和价格上也不错，但是随着对环境要求越来越严格，有机溶剂对环境污染和对人身的毒害也较大；因此这些产品在应用上受到了限制。

石墨烯有着非常独特的性能：超大的比表面积，理论值为2630m²/g，力学性能优异，热导率为5300W/(m﹒K)，载流子迁移率达200000cm²V^-1s^-1，超过商用硅片迁移率的10倍以上，具有比银还高的导电率(10⁶s/cm)；几乎完全透明，对光只有2.3％的吸收。石墨烯作为导电组分可提高导电材料性能，拓宽导电材料的应用领域。但是由于单个片层的石墨烯具有非常大的表面积，在配制水性弹性导电涂料的过程中，石墨烯极易出现团聚，影响其导电性和透光性，应用受到了极大的限制；并且石墨烯作为导电填料其在耐腐蚀、耐老化性能方面不是很好。

发明内容

本发明提出一种水性弹性导电涂料，该水性弹性导电涂料不仅具有很好的耐盐雾腐蚀性能，还提高了涂料的附着性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种水性弹性导电涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：

水性聚氨酯氟硅改性树脂66～78份、水性醇酸树脂10～30份、改性石墨烯1～3份、碳纳米管5～10份、成膜助剂2～5份、分散剂0.6～2.4份、消泡剂0.1～1份及去离子水80～160份；所述改性石墨烯主要由石墨烯、马来酸、壳聚糖、导电炭黑、氯化锡及三氯氧磷制备得到。

优选地，所述改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：

所述改性石墨烯的制备方法包括以下步骤：

1)按照重量份数计算，称取石墨烯30～40份、马来酸8～16份、壳聚糖2～4份、导电炭黑4～8份、氯化锡1～3份及三氯氧磷3～6份；

2)将马来酸溶于水制备得到马来酸水溶液，然后将石墨烯加入其中，再加入氯化锡进行搅拌分散得到分散液；