一种含碳纳米管导静电涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含碳纳米管导静电涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域。本发明专利技术制备的含碳纳米管导静电涂料，是将甲组分与乙组分混合制得；甲组分包括改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺；乙组分包括环氧树脂、改性碳纳米管、二甲苯、丙二醇甲醚和环氧促进剂；改性酚醛胺是由桐酸甲酯与苯酚加成后，再与酚醛胺反应制得，提高了漆膜的柔韧性和耐热性，改性碳纳米管是将酸处理的碳纳米管与苄基苯并咪唑反应制得，能够将改性碳纳米管均匀的分散在乙组分中，将甲组分与乙组分共混后，改性碳纳米管连接在甲组分的交联结构中，形成导电通路，增强涂料的导电性。增强涂料的导电性。

【技术实现步骤摘要】
一种含碳纳米管导静电涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体为一种含碳纳米管导静电涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]环氧涂料附着力强，耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良，并广泛用于建筑、化工、汽车、舰船、电气绝缘等方面。
[0003]一般的环氧涂料的固化剂为聚酰胺或酚醛胺，聚酰胺含有游离的脂肪族多元胺，在寒冷气候下或湿度较大时与空气中的二氧化碳反应生产盐，导致漆膜发雾，从而影响层间附着力，酚醛胺由于分子链较短，漆膜柔韧性差。因此本专利技术研究制备了一种具有优异柔韧性和耐热性、且附着力强的含碳纳米管导静电涂料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种含碳纳米管导静电涂料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种含碳纳米管导静电涂料，所述含碳纳米管导静电涂料将甲组分与乙组分混合制得；所述甲组分包括改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺；所述乙组分包括环氧树脂、改性碳纳米管、二甲苯、丙二醇甲醚和环氧促进剂。
[0006]优选的，所述改性酚醛胺是由桐酸甲酯与苯酚加成后，再与酚醛胺反应制得。
[0007]优选的，所述二聚酸聚酰胺是由二聚酸与乙二胺反应制得；所述脲基聚醚胺是以聚氧化丙烯醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和酮亚胺为原料制得。
[0008]优选的，所述改性碳纳米管是将酸处理的碳纳米管与苄基苯并咪唑反应制得。
[0009]优选的，所述一种含碳纳米管导静电涂料的制备方法，包括以下具体步骤：
[0010](1)将桐酸甲酯、苯酚和浓硫酸按质量比3:1:0.02～3:1.2:0.04混合，升温至60～70℃，反应2～3h，制得桐酸甲酯加成物；将桐酸甲酯加成物、三乙烯四胺和甲醛按质量比1:0.6:3～1:0.8:5混合，升温至75～85℃，反应2～4h，升温至100～110℃，继续反应1～2h，真空脱水，制得改性酚醛胺；
[0011](2)将聚醚多元醇在110℃下抽真空除水2～3h后，降温至65～75℃，在氩气氛围下，加入聚醚多元醇质量1.5～2倍的异佛尔酮二异氰酸酯和聚醚多元醇0.001倍的催化剂辛酸亚锡，继续反应3～5h，降温至室温，加入聚醚多元醇质量2～3倍的酮亚胺，升温至40～60℃，反应3～5h，加入聚醚多元醇质量0.3～0.5倍的去离子水，升温至75～85℃，水解4～6h，最后减压蒸馏，制得脲基聚醚胺；
[0012](3)将改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺按质量比1:1:1～2:1:2混合，在200～400rpm下升温至50～70℃，并搅拌反应3～5h，制得甲组分；
[0013](4)将酸处理的碳纳米管与苄基苯并咪唑按质量比1:20～1:50混合，升温至60～80℃，在60～80kHz下超声分散8～12min，制得改性碳纳米管；
[0014](5)将环氧树脂、改性碳纳米管、二甲苯、丙二醇甲醚和环氧促进剂按质量比10:2:20:10:1.5～14:4:24:12:1.7混合，在500～700rpm下搅拌分散2～4h，制得乙组分；
[0015](6)将甲组分与乙组分按质量比1:4～1:8混合，在500～700rpm下搅拌分散2～4h，然后升温至50～60℃并保温3～6h，制得含碳纳米管导静电涂料。
[0016]优选的，上述步骤(1)中：桐酸甲酯的制备方法为：将甲醇、桐油和浓硫酸按质量比2:2:0.05～2:4:0.08混合升温至50～60℃，反应5～8h，静置分层并冷却至室温，制得桐酸甲酯。
[0017]优选的，上述步骤(2)中：酮亚胺的制备方法为：将二乙烯三胺、甲基异丁基酮和甲苯按质量比1:2:0.6～1:4:0.6混合，在氩气氛围下升温至100～110℃，反应8～10h后，将反应水去除，制得酮亚胺。
[0018]优选的，上述步骤(3)中：二聚酸聚酰胺的制备方法为：将二聚酸置于四口烧瓶中，加入二聚酸质量0.01～0.02倍的磷酸，升温至140℃，滴加二聚酸质量0.09倍的乙二胺，滴加时间为30min，在1500rpm下搅拌反应1h，升温至240℃，继续搅拌反应3h，最后抽真空至10Pa反应30min，冷却至160℃，制得二聚酸聚酰胺。
[0019]优选的，上述步骤(4)中：酸处理的碳纳米管的制备方法为：将碳纳米管与浓度为15～25％的硝酸溶液按质量比1:18～1:20混合，在20～40kHz下超声分散8～12min，升温至70～80℃，回流反应3～6h，过滤并用去离子水洗涤5～8次，再进行真空抽滤，最后在110℃下干燥6h，制得酸处理的碳纳米管。
[0020]优选的，上述步骤(4)中：苄基苯并咪唑的制备方法为：将2
‑
氨基苯并咪唑、3
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甲基苯甲醛、氯化锌和无水甲醇按质量比1:1:0.5:30～1.5:1.3:0.8:45混合，在50～100rpm下升温至60～80℃，搅拌反应10～12h，冷却至室温并旋蒸，得到黄色固体，用乙酸乙酯将黄色固体溶解，并用300～400目的硅胶进行柱层析，洗脱剂中石油醚和乙酸乙酯的体积比为5:1，最后再次进行旋蒸，制得苄基苯并咪唑。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0022]本专利技术制备的含碳纳米管导静电涂料，是将甲组分与乙组分混合制得；甲组分包括改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺；乙组分包括环氧树脂、改性碳纳米管、二甲苯、丙二醇甲醚和环氧促进剂；
[0023]改性酚醛胺是由桐酸甲酯与苯酚加成后，再与酚醛胺反应制得，不仅在酚醛胺中引入脂肪链，增强环氧树脂的耐热性，还在使得酚醛胺分子链变长，增强了涂料成膜后的柔韧性；脲基聚醚胺是以聚氧化丙烯醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和酮亚胺为原料制得，将脲键结构引入聚醚胺中，进一步提高柔韧性和耐热性；将改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺混合，形成交联结构的甲组分作为涂料的固化剂，降低了涂料中游离的脂肪族多元胺，防止漆膜发雾，增强层间附着力；
[0024]改性碳纳米管是将酸处理的碳纳米管与苄基苯并咪唑反应制得；咪唑环上的π电子会与碳纳米管外壁上形成π
‑
π相互作用力，在不破坏碳纳米管表面结构的同时，能够将改性碳纳米管均匀的分散在乙组分中；将甲组分与乙组分共混后，改性碳纳米管连接在甲组分的交联结构中，形成导电通路，增强涂料的导电性。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]为了更清楚的说明本专利技术提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的抗静电透气面料的各指标测试方法如下：
[0027]柔韧性：将实施例与对比例制备的含碳纳米管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含碳纳米管导静电涂料，其特征在于，所述含碳纳米管导静电涂料将甲组分与乙组分混合制得；所述甲组分包括改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺；所述乙组分包括环氧树脂、改性碳纳米管、二甲苯、丙二醇甲醚和环氧促进剂。2.根据权利要求1所述的一种含碳纳米管导静电涂料，其特征在于，所述改性酚醛胺是由桐酸甲酯与苯酚加成后，再与酚醛胺反应制得。3.根据权利要求1所述的一种含碳纳米管导静电涂料，其特征在于，所述二聚酸聚酰胺是由二聚酸与乙二胺反应制得；所述脲基聚醚胺是以聚氧化丙烯醚二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和酮亚胺为原料制得。4.根据权利要求1所述的一种含碳纳米管导静电涂料，其特征在于，所述改性碳纳米管是将酸处理的碳纳米管与苄基苯并咪唑反应制得。5.一种含碳纳米管导静电涂料的制备方法，其特征在于，所述含碳纳米管导静电涂料的制备方法，包括以下具体步骤：(1)将桐酸甲酯、苯酚和浓硫酸按质量比3:1:0.02～3:1.2:0.04混合，升温至60～70℃，反应2～3h，制得桐酸甲酯加成物；将桐酸甲酯加成物、三乙烯四胺和甲醛按质量比1:0.6:3～1:0.8:5混合，升温至75～85℃，反应2～4h，升温至100～110℃，继续反应1～2h，真空脱水，制得改性酚醛胺；(2)将聚醚多元醇在110℃下抽真空除水2～3h后，降温至65～75℃，在氩气氛围下，加入聚醚多元醇质量1.5～2倍的异佛尔酮二异氰酸酯和聚醚多元醇0.001倍的催化剂辛酸亚锡，继续反应3～5h，降温至室温，加入聚醚多元醇质量2～3倍的酮亚胺，升温至40～60℃，反应3～5h，加入聚醚多元醇质量0.3～0.5倍的去离子水，升温至75～85℃，水解4～6h，最后减压蒸馏，制得脲基聚醚胺；(3)将改性酚醛胺、二聚酸聚酰胺和脲基聚醚胺按质量比1:1:1～2:1:2混合，在200～400rpm下升温至50～70℃，并搅拌反应3～5h，制得甲组分；(4)将酸处理的碳纳米管与苄基苯并咪唑按质量比1:20～1:50混合，升温至60～80℃，在60～80kHz下超声分散8～12min，制得改性碳纳米管；(5)将环氧树脂、改性碳纳米管、二甲苯、丙二醇甲醚和环氧促进剂按质量比10:2:20:10:1.5～14:4:24:12:1.7混合，在500～700rpm下搅拌分散2～4h，制得乙组分；(6)将甲组分与乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冬，童国樑，
申请(专利权)人：常州市特种涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：