一种水性石墨烯导电醇酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种水性石墨烯导电醇酸树脂，采用蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯、偏苯三酸酐、二乙二醇丁醚、丁醇、石墨烯二甲苯溶液为原料，传统的导电涂料，制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层的密度较大，这些问题大大限制其应用范围。而最近发展起来的以石墨烯作为导电填料有望解决上述导电涂料存在的问题，大大地拓展导电涂料的应用范围与领域。但石墨烯一般情况下很难分散到水性体系中，所以本发明专利技术从树脂合成上实现石墨烯均匀分散到水性醇酸树脂中。此树脂可以制备出高性能的导电涂料，可以解决传统的导电涂料，制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层的密度较大等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机合成物，特别是涉及一种水性石墨烯导电醇酸树脂及其制备 方法。
技术介绍
石墨烯是一种新型材料，因为其密度小，力学强度大。此外，其载流子迀移率达 sooooocn^vS\超过商用硅片迀移率的?ο倍以上，具有比银还高的导电率。目前，导电涂 料主要是采用添加导电填料，导电填料主要有金属系、金属/玻璃复合和炭系等。水性醇酸 树脂是一种普遍的水性树脂，是制备导电涂料的一种重要原材料。水性石墨烯醇酸树脂文 献上未见报道。传统的导电涂料，制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层 的密度较大，这些问题大大限制其应用范围。而最近发展起来的以石墨烯作为导电填料有 望解决上述导电涂料存在的问题，大大地拓展导电涂料的应用范围与领域。但石墨烯一般 情况下很难分散到水性体系中，水性石墨烯醇酸树脂未见报道，所以本专利技术从树脂合成上 实现石墨烯均匀分散到水性醇酸树脂中。此树脂可以制备出高性能的导电涂料。
技术实现思路
本专利技术提供，解决了传统的导电涂 料，制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层的密度较大等问题。 本专利技术提供了一种水性石墨烯导电醇酸树脂，采用蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基 丙烷、间苯二甲酸、偏苯三酸酐、二乙二醇丁醚、丁醇、石墨烯二甲苯溶液为原料，其原料按 重量百分比计为： 蓖麻油酸20-30%、新戊二醇5-10%、三羟甲基丙烷10-15%、间苯二甲酸15-20%、偏苯三 酸酐酐5-10%、二乙二醇丁醚15-20%、丁醇10-15%、石墨烯二甲苯溶液5-100%。 优选的，所述原料按重量百分比计为： 蓖麻油酸25%、新戊二醇8%、三羟甲基丙烷14%、间苯二甲酸20%、偏苯三酸酐酐7%、二乙 二醇丁醚16%、丁醇10%、石墨烯二甲苯溶液10%。 优选的，利用上述的原料制备水性石墨烯导电醇酸树脂的方法，包括如下步骤： (1) 将蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、石墨烯二甲苯溶液加入反应釜 内，盖好锅盖； (2) 在1-1. 5h内将反应釜温度升至130-140°C后开始搅拌，同时通入CO2和冷凝水； (3) 在0. 8-1. 2h内将反应釜温度升至178-182°C，并在此温度下酯化反应0. 8-1. 2h ; (4) 酯化反应完成后，在0. 8-1. 2h内将反应釜温度升至215-220°C，之后保持酯化直至 反应物完全透明； (5) 当步骤（4)中反应物完全透明后，定时对反应物进行一次酸价的测定，当酸价降至 f 8. 5mgK0H/g，停止加热并通冷却水进行降温； (6) 当温度降至175-180°C时，加入偏苯三酸酐于175-180°C保持至酸价52-65mgK0H/ g，停止加热通冷却水降温； (7) 当温度降至165-170°C，停止CO2的通入，加入二乙二醇丁醚和丁醇； (8) 继续降温至IOO-IKTC之后，取出反应物过滤并包装。 优选的，所述步骤（2)中通入0)2后，控制反应釜内的压力在0· 04-0. 05Mpa。 优选的，所述步骤（4)中每隔0. 4-0. 6h对反应物进行取样，并观察透明状况。 优选的，所述步骤（5)中进行一次酸价的测定时，每隔0. 4-0. 6h测一次酸价，酸价 兰10mgK0H/g时，14-16分钟测一次酸价。 优选的，所述石墨烯二甲苯溶液的浓度15-25g/L。 有益效果：本专利技术提供一种水性石墨烯导电醇酸树脂，采用蓖麻油酸、新戊二醇、 三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、偏苯三酸酐、二乙二醇丁醚、丁醇、石墨烯二甲苯溶液为原料， 传统的导电涂料，制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层的密度较大，这 些问题大大限制其应用范围。而最近发展起来的以石墨烯作为导电填料有望解决上述导电 涂料存在的问题，大大地拓展导电涂料的应用范围与领域。但石墨烯一般情况下很难分散 到水性体系中，水性石墨烯醇酸树脂未见报道，所以本专利技术从树脂合成上实现石墨烯均匀 分散到水性醇酸树脂中。此树脂可以制备出高性能的导电涂料，可以解决传统的导电涂料， 制备得到涂层的力学强度与导电率难以同时提高，且涂层的密度较大等问题。【具体实施方式】 为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本专利技术。 实施例1 本专利技术提供了一种水性石墨烯导电醇酸树脂，采用蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙 烷、间苯二甲酸、偏苯三酸酐、二乙二醇丁醚、丁醇、石墨烯二甲苯溶液为原料，其原料按重 量百分比计为： 蓖麻油酸20%、新戊二醇5%、三羟甲基丙烷10%、间苯二甲酸15%、偏苯三酸酐酐5%、二乙 二醇丁醚15%、丁醇10%、石墨烯二甲苯溶液5%。 利用上述的原料制备水性石墨烯导电醇酸树脂的方法，包括如下步骤： (1) 将蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、石墨烯二甲苯溶液加入反应釜 内，盖好锅盖； (2) 在Ih内将反应釜温度升至130°C后开始搅拌，同时通入CO2和冷凝水； (3) 在0. 8h内将反应釜温度升至178°C，并在此温度下酯化反应0. 8h ; (4) 酯化反应完成后，在0. 8h内将反应釜温度升至215°C，之后保持酯化直至反应物完 全透明； (5) 当步骤（4)中反应物完全透明后，定时对反应物进行一次酸价的测定，当酸价降至 f 8. 5mgK0H/g，停止加热并通冷却水进行降温； (6) 当温度降至175°C时，加入偏苯三酸酐于175°C保持至酸价52mgK0H/g，停止加热通 冷却水降温； (7) 当温度降至165°C，停止CO2的通入，加入二乙二醇丁醚和丁醇； (8) 继续降温至KKTC之后，取出反应物过滤并包装。 其中，所述步骤（2)中通入0)2后，控制反应釜内的压力在0.04Mpa，所述步骤（4) 中每隔0. 4h对反应物进行取样，并观察透明状况，所述步骤（5)中进行一次酸价的测定时， 每隔0. 4h测一次酸价，酸价f 10mgK0H/g时，14分钟测一次酸价，所述石墨稀二甲苯溶液的 浓度15g/L。 实施例2 本专利技术提供了一种水性石墨烯导电醇酸树脂，采用蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙 烷、间苯二甲酸、偏苯三酸酐、二乙二醇丁醚、丁醇、石墨烯二甲苯溶液为原料，其原料按重 量百分比计为： 蓖麻油酸25%、新戊二醇8%、三羟甲基丙烷14%、间苯二甲酸20%、偏苯三酸酐酐7%、二乙 二醇丁醚16%、丁醇10%、石墨稀二甲苯溶液55%。 利用上述的原料制备水性石墨烯导电醇酸树脂的方法，包括如下步骤： (1) 将蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、石墨烯二甲苯溶液加入反应釜 内，盖好锅盖； (2) 在I. 2h内将反应釜温度升至135°C后开始搅拌，同时通入CO2和冷凝水； (3) 在Ih内将反应釜温度升至180°C，并在此温度下酯化反应Ih ; (4) 酯化反应完成后，在Ih内将反应釜温度升至217°C，之后保持酯化直至反应物完全 透明； (5) 当步骤（4)中反应物当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性石墨烯导电醇酸树脂，其特征在于，采用蓖麻油酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯、偏苯三酸酐、二乙二醇丁醚、丁醇、石墨烯二甲苯溶液为原料，其原料按重量百分比计为：蓖麻油酸20‑30%、新戊二醇5‑10%、三羟甲基丙烷10‑15%、间苯15‑20%、偏苯三酸酐酐5‑10%、二乙二醇丁醚15‑20%、丁醇10‑15%、石墨烯二甲苯溶液5‑100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东海，郭晓峰，
申请(专利权)人：张东海，
类型：发明
国别省市：北京;11