[發(fā)明專利]一種抗靜電材料添加物的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010553400.7
• 申請日: 2010-11-22
• 公開（公告）號: CN102477232A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王爽
• 申請（專利權(quán)）人: 大連創(chuàng)達技術(shù)交易市場有限公司
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C09D5/24
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，特別是涉及一種抗靜電材料添加物的制備方法。

背景技術(shù)

納米碳纖維是一種新型一維納米炭基材料，具有長徑比高，比表面積大以及較高的石墨化程度和導(dǎo)電性等特點。納米碳纖維可以采用過渡金屬催化化學(xué)氣相沉積低碳烴類（天然氣、乙烷、乙烯等）或一氧化碳的方法合成，其價格遠遠低于納米碳管，可以達到高品質(zhì)炭黑的水平。因此這種材料非常適用于制備抗靜電（導(dǎo)電）材料，如抗靜電、防電磁輻射涂層，導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料等。

????中國專利CN1233758C公開了一種導(dǎo)電、電磁屏蔽涂料的制備方法，納米碳

管和納米碳纖維經(jīng)粉碎以及超聲振蕩去除表面雜質(zhì)并充分分散，隨后納米碳管和納米碳纖維經(jīng)高溫石墨化或經(jīng)活化一敏化一催化多步處理后在其表面沉積金屬或金屬氧化物鍍層，最后與高分子聚合物、膠粘劑、固化劑等混合形成導(dǎo)電或電磁屏蔽材料。

????中國專利CN1944555A公開了一種利用納米碳管制備導(dǎo)靜電涂料的方法。選

用直徑在lO～lOOnm，長度為5～15um的納米碳管，納米碳管或納米碳管／無機

導(dǎo)電粉體混合物首先與潤濕分散劑混合，經(jīng)超聲處理使納米碳管分散，再與聚丙烯乳液以及各種助劑混合、過濾等得到導(dǎo)靜電涂料。

????專利CN1974667A公開了一種多壁納米碳管／聚苯胺導(dǎo)電復(fù)合材料的制備方

法。多壁碳管首先經(jīng)濃硝酸和濃硫酸的混合酸處理改性，隨后加入鹽酸溶液和表面活性劑，并經(jīng)超聲2～4小時處理使納米碳管充分分散，最后加入苯胺單體進行聚合形成導(dǎo)電復(fù)合材料。

????大量研究表明納米碳纖維復(fù)合導(dǎo)電材料的性能與納米碳纖維的許多性質(zhì)密

切相關(guān)(?M.?H.?Al-Saleh，U.?Sundararaj，Carbon，2009，47，2-22)。這其中最主要的影響因素包括：1）納米碳纖維的表面化學(xué)性質(zhì)：納米碳纖維的表面通常會覆蓋一層具有多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)的無定形炭層，這種無定形炭與納米碳纖維的導(dǎo)電性能相差很多，會降低材料的導(dǎo)電性能；2）納米碳纖維的分散性：納米碳纖維由于直徑為納米尺度，非常容易在合成過程中發(fā)生團聚現(xiàn)象，這使得納米碳纖維不容易在材料中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，將大大增加其使用量；3）納米碳纖維在材料中的分布：當納米碳纖維在材料中分布比較均勻時，可以在較低的納米碳纖維用量下獲得較高的導(dǎo)電性能。

????基于以上原因，在公開專利和文獻報道中利用納米碳纖維／納米碳管制備導(dǎo)電或電磁屏蔽材料時通常需要對其進行后處理，例如采用高溫處理使無定形炭轉(zhuǎn)化為石墨化炭，采用氣相（空氣）或液相（強酸）進行氧化處理去除表面無定形炭，或采用金屬或金屬氧化物進行表面涂層處理增強其導(dǎo)電性。納米碳纖維／納米碳管的分散則通常采用超聲處理、原位聚合或添加表面活性劑等方法(N.?Grossiord．J．Loos，et?al．Chem.?Mater.?2006，18，1089-?1099)。這增加了過程復(fù)雜性和產(chǎn)品成本，采用強酸處理等還會帶來環(huán)境污染等問題。

????由此可見，開發(fā)一種新型納米碳纖維抗靜電材料添加物的制備方法，達到簡化其后續(xù)處理過程的目的，對于降低最終產(chǎn)品成本具有重要的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的首要目的在于提供一種抗靜電材料添加物的制備方法。

????本發(fā)明的第二個目的在于提供所述一種抗靜電材料添加物的制備方法。

?????本發(fā)明的一種抗靜電材料添加物的制備方法，是在無機粉體上生長納米碳纖維得到的復(fù)合材料。

????本發(fā)明的抗靜電材料添加物，其納米碳纖維均勻的分布于無機粉體上，納米碳纖維與無機粉體的之間的重量比為1:20～10:1。

????根據(jù)本發(fā)明，所述納米碳纖維是直徑在20～lOOnm，長度為5～200um的魚骨式納米碳纖維。

????根據(jù)本發(fā)明，所述無機粉體為云母、碳酸鈣或二氧化鈦，粉體的顆粒直徑在lO～lOOum。

????本發(fā)明的一種抗靜電材料添加物的制備方法方法包括以下步驟：

????A、在無機粉體表面負載金屬催化劑；

????B、在無機粉體表面生長納米碳纖維。

????其中，所述步驟A具體為：將適量的過渡金屬鹽溶解于適量水中，采用等量浸漬法或沉積沉淀法負載于無機粉體之上；于100～120℃干燥6～12小時，然后于400—600℃空氣中焙燒3～6小時制備得到過渡金屬／無機粉體催化劑前驅(qū)體。