[發明專利]含石墨烯的水性環保導電涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810578079.4
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108641426A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 高曉曄;侯林艷;耿曉欣;吳洪鵬
• 申請（專利權）人: 唐山英太石墨烯科技股份有限公司
• 主分類號: C09D1/04
• 分類號: C09D1/04;C09D5/24;C09D7/20
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 張云和

本發明涉及一種含石墨烯的水性環保導電涂料及其制備方法，所述水性環保導電涂料按質量份數計，包括成膜物質20?70份，石墨烯1?10份，炭系導電填料0.5?40份，成膜助劑0.5?5份，助劑0.1?5份，去離子水1?20份；涂料pH值為7?9，粘度為50?150mpa.s。其制備步驟是：石墨烯水分散液制備；預混；砂磨；調稀；封裝。本發明所述含石墨烯的水性環保導電涂料具有高附著力、環保無污染等特點。

技術領域

本發明涉及一種含石墨烯的水性環保導電涂料及其制備方法，屬于水性涂料領域。

背景技術

新時代的發展要求石油、化工、醫療等各行各業越來越傾向于機械化和電子化，必將使得靜電和電磁輻射污染在社會中的危害越來越顯性化。靜電容易在金屬及非金屬材料表面積聚，輕則致使儀器設備運行障礙，重則將會擊穿電子元件，引起電擊、火災或爆炸等事故。電磁波輻射不但會影響電子設備正常使用，同時還會造成信息的泄露，更重要的是會對人們的身體健康帶來危害。現在，電磁波輻射己成為繼噪音污染、空氣污染、水污染之后威脅人類生存安全的第四大公害。因此，業內亟需一種能同時防靜電和抗電磁輻射的技術。

目前，防靜電和抗電磁輻射的技術方法較多，其中使用導電涂料噴涂是一種施工

方便、成本低廉的方法，近幾十年來，其已在電子、電器、航空、化工、印刷等多種軍、民用工業領域中得到應用。導電涂層在底材的表面形成導電層，使底材具有傳導電流和排除積累靜電荷的能力，從而起到防止電磁輻射干擾的作用。而導電涂料具有優越的抗靜電和電磁屏蔽性能，可以方便地噴涂或刷涂于各種形狀的材料表面，形成電磁屏蔽導電層，從而使材料達到屏蔽電磁波的目的，是伴隨現代科學技術而迅速發展起來的一種特種功能涂料。

導電涂料從其作用機理上分為本征型導電涂料及添加型導電涂料。目前導電涂料存在幾大問題：所使用的導電填料一般為貴金屬，成本造價高；所用溶劑為有機溶劑，揮發產生有毒物質，危害人體健康，造成環境污染；成膜物質一般采用有機聚合物，雖然性能穩定但是需要借助有機溶劑使其具有好的成膜性及較好的相容性。所以本發明所述的水性環保導電涂料解決了目前導電涂料的缺點，同時引入石墨烯新材料及炭系填料替代貴金屬做導電填料，減少了導電粒子的成本，零VOC排放，環保無毒，填補了我國導電涂料環保性的空白。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含石墨烯的水性環保導電涂料及其制備方法，該水性環保導電涂料環保無毒，高導電性，固含量低，方便儲運。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種含石墨烯的水性環保導電涂料，按質量份數計，包括成膜物質20-70份，石墨烯1-10份，炭系導電填料0.5-40份，成膜助劑0.5-5份，助劑0.1-5份，去離子水1-20份；涂料pH值為7-9，粘度為50-150mpa.s。

進一步的，本發明優選方案是：

所述的石墨烯為化學氧化還原法制備的摻雜N、S、P元素的2-10層石墨烯水分散液，固含為0.5-5wt%，片徑小于50μm，厚度小于6nm。

所述的炭系導電填料包括石墨、碳晶、碳纖維、碳納米管、無定形碳、活性炭、科琴黑、乙炔黑中的一種或幾種，粒徑為200-2000目。

所述的成膜物質為水玻璃溶液、水性環氧樹脂、水性聚氨酯、水性丙烯酸樹脂乳液中的一種。

所述成膜助劑為丁苯橡膠乳液、聚四氟乙烯水懸浮液、聚偏氟乙烯水懸浮液中的一種或幾種。

所述助劑為分散劑、防沉劑、增稠劑、流平劑、消泡劑、防水劑中的一種或幾種。

上述含石墨烯的水性環保導電涂料的制備方法，包括如下操作步驟：

（1）石墨烯水分散液制備