[发明专利]一种面向聚丙烯的导电底漆及其制备方法

说明书

本发明属于导电涂料制备领域，提供了一种面向聚丙烯的导电底漆及其制备方法。本发明导电底漆的原料组分为：热塑性丙烯酸树脂30～50份，溶剂30～50份，分散剂0.5～1份，消泡剂0.2～0.6份，流平剂0.2～0.8份，改性导电球形氧化钛1～10份，改性碳纳米管0.1～1份，本发明将改性导电球形氧化钛与改性碳纳米管相互结合，改性导电球形氧化钛较浅的颜色可以弥补碳纳米管较黑的缺点。改性碳纳米管由于表面有更多的官能团能与丙烯酸树脂中的基团通过键合能达到更好的导电性能与力学性能。三者相互结合制备出具有颜色浅、导电性能优异、力学性能优良的复合导电底漆。

技术领域

本发明属于纳米材料和涂料制备领域，本发明提供了一种面向聚丙烯的高性能导电底漆及其制备方法。

背景技术

传统的人工喷涂效率比静电喷涂要低20％～30％，造成了底漆的浪费，增加了生产成本，由此还导致了高VOC的排放量，引起各种环境污染问题。因此电器与汽车塑料零部件涂装厂为提高工效，通常采用静电喷涂。聚丙烯是一种无色半透明的热塑性轻质通用塑料，由于具有化学性质稳定、极佳的电绝缘性和良好的耐加工性能等优点，使其迅速在机械、汽车、电子电器等众多领域得到广泛的应用。由于聚丙烯为非导电材料，不能直接使用静电涂装。因此，在聚丙烯底材表面涂布一层导电底漆已成为工业塑料件静电喷涂工艺的主流。

在CN109535901A中介绍了“一种静电涂装用抗水冲击深灰色导电底漆及其制备方法”，该导电底漆在制备中使用了较多的导电炭黑与钛白粉，制备的底漆颜色很深，会影响面漆的喷涂颜色效果，要使用大量的白色颜料调色，在浅色或者较为鲜艳的面漆中使用有局限性。而且导电炭黑的导电性能差，需要添加较大的量来达到导电效果，这又会影响导电底漆的力学性能。因此，制备一种浅色、导电性能优异、力学性能优的复合底漆尤为重要。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种浅色高导电性能复合材料底漆，使聚丙烯塑料件底材表面具有导电性能，有利于静电喷涂。本发明通过改性导电球形氧化钛，使其更有利于分散在树脂中，充分利用了改性球形氧化钛的颜色浅与良好的导电性能；同时利用改性碳纳米管表面有较多基团，能与丙烯酸树脂通过键合，提高其导电性能与力学性能，从而制备出一款具有颜色浅、高导电、力学性能优异的导电底漆。

本发明提供了一种面向聚丙烯的高性能导电底漆的制备方法，具体特征步骤如下：

按重量份数计，所述导电底漆的组分为：热塑性丙烯酸树脂30～50份，溶剂30～50份，分散剂0.5～1份，消泡剂0.2～0.6份，流平剂0.2～0.8份，改性导电球形氧化钛1～10份，改性碳纳米管0.1～1份。

取溶剂，分散剂，消泡剂，流平剂，改性导电球形氧化钛，改性碳纳米管，先加入到搅拌釜中转速在1000～2000r/min，搅拌时间为30～60min。然后加入热塑性丙烯酸树脂，再继续搅拌，得到改性球形氧化钛-碳纳米管复合导电底漆。

所述导电球形氧化钛为常州纳欧新材料科技有限公司的ECQ-300系列产品，所述碳纳米管为南京先丰纳米材料科技有限公司的XFM04系列产品。

所述改性导电球形氧化钛复合粉体的制备方法为：先将导电球形氧化钛粉体加入到高速混合机中，升温至70～90℃，将改性剂与溶剂混合溶液通过加料泵加入到高速混合机中，混合时间为10min～30min。待粉体温度冷却至常温后取出，烘干后即得到改性导电球形氧化钛。其中导电球形氧化钛粉体的质量与改性剂的质量比为1:0.05～0.2，改性剂与溶剂的质量比为1:2～6。其中改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、高级脂肪酸及其盐类改性剂的一种或几种。溶剂为乙醇、二甲苯、石油醚、乙酸丁酯、丙酮、乙酸乙酯、环己烷、去离子水中的一种或几种。

由于不改性的导电球形氧化钛表面羟基较多，导致其在有机溶剂中分散性较差，容易发生自身团聚，而本发明先对粉体表面进行改性，改性后的粉体表面包覆了一层有机层，能显著提高其分散性及和树脂的结合能力。