[發(fā)明專利]一種基于聚吡咯的抗氧化復合碳晶粉

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711190977.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107820338B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 朱紅艷
• 申請（專利權）人: 朱紅艷
• 主分類號: H05B3/14
• 分類號: H05B3/14;C08L79/04;C08K13/02;C08K3/02;C08K3/04;C08K3/38;C08K5/55;C08K5/18
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本發(fā)明涉及一種基于聚吡咯的抗氧化復合碳晶粉，以質量計的組成為：44份石墨、18份抗氧化聚吡咯樹脂粉、20份黑磷、8份氮化硼、7份4?氟苯基硼酸、非離子型高分子水性分散劑1.0份、脂肪酸甘油酯0.10份。本發(fā)明的優(yōu)點為：（1）首次將具有較高導電性的黑磷用于碳晶粉材料；（2）合成出抗氧化聚吡咯樹脂粉，同時加入有機硼抗氧化劑，提高了所述碳晶粉的抗氧化性與持久穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于聚吡咯的抗氧化復合碳晶粉，屬于供暖材料技術領域。

技術背景

相對于傳統(tǒng)的取暖系統(tǒng)，碳晶發(fā)熱材料具有安裝簡單、環(huán)保節(jié)能、使用靈活等優(yōu)點，但是目前國內的碳晶發(fā)熱材料普遍存在著用壽命短、發(fā)熱溫度通常很低，而且經常發(fā)現(xiàn)有脫落的情況，在遇到高溫條件下作業(yè)很不耐熱，通常局部容易出現(xiàn)燒焦的點，易出現(xiàn)老化分解的現(xiàn)象，所制得的填料容易被空氣氧化，導致電熱材料在使用過程中存在變質、穩(wěn)定性差的問題。

中國專利CN201410389857.7提供一種高穩(wěn)定碳晶粉及其制備方法，其特征在于所述高穩(wěn)定碳晶粉包含功0.5～2％石墨烯和碳納米管、2～9％助劑和89～97.5％的炭材料。其中助劑包括分散劑、光引發(fā)劑、增稠劑、熱引發(fā)劑、流平劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、紫外吸收劑；碳材料包括石墨、炭黑、煅燒石油焦、石墨纖維、炭纖維；石墨、炭黑、煅燒石油焦的粒徑大于300nm，小于50μm，石墨纖維、炭纖維直徑大于300nm，小于60μm，長度不大于600μm，該發(fā)明制備的碳晶電熱材料發(fā)熱均勻、使用壽命也得到了極大的提高。但是由于該發(fā)明僅添加穩(wěn)定性能更優(yōu)的碳纖維等，提高穩(wěn)定性，其穩(wěn)定持久性相對差。

目前國內對于碳晶發(fā)熱材料性能的改進多是通過簡單的嘗試不同碳材料的混合配比而得到復合型碳晶粉，雖然這種方法在一定程度上可以改善碳晶材料的熱電性能，但是碳晶發(fā)熱材料的高溫使用性能、快速升溫性能以及穩(wěn)定性卻依然無法解決。

發(fā)明內容

為克服現(xiàn)有碳晶粉存在的導電導熱持久性差的缺點，本發(fā)明合成出具有導電特性的抗氧化聚吡咯樹脂粉，輔以有機硼抗氧化劑，提高碳晶粉的抗氧化能力，本發(fā)明的目的旨在提供一種基于聚吡咯的抗氧化復合碳晶粉。

一種基于聚吡咯的抗氧化復合碳晶粉，以質量計的組成為：40～50份基體炭材料、15～20份抗氧化聚吡咯樹脂粉、15～25份黑磷、5～10份氮化硼、4～8份有機硼抗氧化劑、分散劑0.1～1.5份、消泡劑0.02～0.2份。

所述的抗氧化聚吡咯樹脂粉，以質量計的制備方法為：通氮氣條件下，將150份濃度為0.5mol/L～1mol/L吡咯的水溶液加入到反應器中，然后在攪拌條件下向反應器快速加入120～240份6mol/L～10mol/L的鹽酸，室溫反應1～3h，然后加入1～3份抗氧化改性劑，繼續(xù)反應8～12h，過濾分離出聚合物，用大量去離子水沖洗至中性，然后經真空干燥造粒后，得抗氧化聚吡咯樹脂粉；所述的抗氧化改性劑為3-叔丁基-4-羥基-苯胺、2,4,6-三叔丁基苯胺、2,6-二叔丁基-4-羥基-苯胺中的至少一種。

所述的基體炭材料、抗氧化聚吡咯樹脂粉、氮化硼、有機硼抗氧化劑的粒度為400目～1000目，所述的黑磷的粒度為1000目～2000目。

所述的基體碳材料為炭黑、石墨、石墨烯、碳纖維、碳納米管、富勒烯中的至少一種。

所述的有機硼抗氧化劑為4-氯苯硼酸、正丙基硼酸、苯乙基硼酸、3-氟苯基硼酸、仲丁基硼酸、對乙基苯硼酸、2-氟吡啶-3-硼酸、4-溴苯硼酸、苯基硼酸4-氟苯基硼酸、3-甲氧基苯基硼酸、正丁基硼酸、2-甲氧基苯基硼酸中的至少一種。

所述的分散劑選用聚羧酸型陰離子分散劑、非離子型高分子水性分散劑中的至少一種。

所述的消泡劑選用有機硅消泡劑、脂肪酸甘油酯、磷酸酯類、聚醚類非離子表面活性劑中的至少一種。

一種基于聚吡咯的抗氧化復合碳晶粉的制備方法，包括以下步驟：