[发明专利]石墨烯导静电底漆及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯导静电底漆及其制备方法。该底漆包括如下质量份的各组分：成膜物质35‑55份、石墨烯或石墨烯复合物0.01‑0.8份、复合型导电填料8‑42份、钛白粉8‑42份、分散剂I为0.005‑1.6份、分散剂II为1.5‑5份、助剂0.5‑3份、溶剂5‑20份。该底漆的明度(L值)超过60，电阻低于0.1MΩ。

技术领域

本发明属于纳米复合材料领域，涉及一种含有石墨烯的底漆，具体涉及一种石墨烯导静电底漆及其制备方法。

背景技术

导静电涂料是将具有导电功能的颜填料添加到树脂基体中，赋予复合涂层传输电荷的功能。导电填料是各种导静电涂层的关键材料。目前应用较多的导电填料主要有炭黑和金属粉末(银、铜、镍)、复合型导电填料(导电云母，导电钛白粉、导电石英粉)等。金属粉末价格昂贵，容易被氧化，使用时添加量大，容易沉降，而且颜色较深。炭黑价格较低，但是添加到底漆中，会使涂层颜色较深，不易调控，且很难分散。因此，国内外致力于开发复合型导电填料，复合型导电填料是通过金属掺杂改性，使云母、钛白粉、石英粉具备导电性。目前，导电钛白粉是应用最为广泛的复合型导电填料，然而，传统的导电钛白粉在实际应用中降解率较高，不能很好地达到永久性导电、防静电的要求。

随着人们环保意识的不断增强，高耗能、低能效的传统空气喷涂工艺逐渐被淘汰，新型喷涂工艺及设施得到不断的推广和应用。静电喷涂克服了传统空气喷涂污染严重、涂料利用率低、对复杂工件的全面涂装存在明显的死角、二次清洁成本较高等缺点，同时具有涂装质量好、作业环境好、节省涂料等优点，使上漆率和生产效率大大提升，综合效益非常明显。目前，用于静电喷涂的导静电底漆主要是通过将炭黑与钛白粉复配，或者添加复合型导电填料来满足底漆的导电性要求。而导电钛白粉不能研磨，大量添加时，不能满足对于细度要求较高的涂料的需求。

中国发明专利CN103923552B公开了《一种高性能石墨烯-针状二氧化钛导电涂料及其制备方法》，该专利以水性环氧树脂乳液为基体，以石墨烯-针状二氧化钛分散液为导电填料，首先将针状导电二氧化钛加入到去离子水中形成固含量为5～20％的浆体，加热搅拌至40～90℃，然后按照“针状二氧化钛与石墨烯的质量比为0.5:1～2:1加入石墨烯”，继续超声分散1～5小时，制备出石墨烯-针状二氧化钛分散液，再将该分散液与水性环氧树脂乳液及其他涂料助剂混合分散均匀制得导电涂料，该方法中，石墨烯在石墨烯-针状二氧化钛分散液中的质量分数大，不易超声分散。在无表面活性剂存在下，石墨烯在水溶液的分散过程中，由于石墨烯本身极高的比表面积和范德华力的作用，极易团聚和重新堆叠。中国发明专利CN106009984A公开了《一种石墨烯/丙烯酸导静电涂料及其制备方法》，该专利中石墨烯与分散剂的质量比为(1-20):1，石墨烯与丙烯酸树脂的质量比为1:(20-1000)，再添加其他助剂制备而成所述石墨烯/丙烯酸导静电涂料，测得该涂料的表面电阻率为1MΩ，但是该专利论述的导静电涂料并未考察涂料的颜色需求，根据文献以及本专利作者的长期实验，发现该专利配比下的底漆外观均为黑色，不适用于对于颜色白度要求较高的领域。

当前，开发导电性好、明度高的导静电底漆是国内外材料界长期关注的重要问题之一，相关工作仍需加强。有鉴于此，特提出此发明。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

本发明的第一目的是通过简单的工艺实现石墨烯或石墨烯复合物与导电钛白粉的均匀复合，获得性能优良的导电复合物。

本发明要求保护的底漆，包括如下质量份的各组分：成膜物质35-55份、石墨烯或石墨烯复合物0.01-0.8份、复合型导电填料8-42份、钛白粉8-42份、分散剂I为0.005-1.6份、分散剂II为1.5-5份、助剂0.5-3份、溶剂5-20份。

上述底漆中，各组分的质量份具体可为：

所述成膜物质具体可为35、40、41、42、45.2、46、47、48、50或52.45份；