[发明专利]一种阳极泥-聚乙烯复合阳极板的制备方法

说明书

本发明公开了一种阳极泥‑聚乙烯复合阳极板的制备方法，具体按以下步骤实施：步骤1、将聚乙烯粉末PE、导电炭黑CB和Cu粉置于烧杯中，搅拌均匀得到复合粉末；步骤2、先将步骤1得到的复合粉末置于模具中，然后将回路状铜丝置于复合粉末中，再将模具置于电阻炉中采用熔融共混法低温压制复合，最后冷却至室温脱模得到导电聚乙烯复合材料；步骤3、从下到上依次将阳极泥、导电聚乙烯复合材料、阳极泥置于模具中，然后将模具置于电阻炉中进行低温压制复合，冷却至室温后脱模得到阳极泥‑聚乙烯复合阳极板。铜丝在导电聚乙烯复合材料中形成导电通道，降低了复合材料的电阻率，大幅度提高了锌电积速率。

技术领域

本发明属于湿法冶金锌电积技术领域，涉及一种阳极泥-聚乙烯复合阳极板的制备方法。

背景技术

阳极泥是锌电积时于电解槽中生成的一种不溶性泥状物，其主要成分为MnO₂，MnO₂作为析氧反应的催化剂，拥有良好的耐腐蚀性能以及一定的导电能力，将MnO₂制成新型阳极材料，不仅可以降低阳极的析氧过电位，还可以大幅度提高阳极的服役寿命。

但是MnO₂的分解温度很低，很难通过热压的方法使其附着在金属表面，因此，以导电高分子材料为基体，在其表面热压MnO₂层成为一种有效的方法。聚乙烯质量轻、易加工、无毒无害，具有优良的耐酸碱腐蚀、耐低温性能，且不溶于绝大多数溶剂，通常与导电剂结合制备成导电高分子复合材料。传统方法制备的导电聚乙烯基体电阻率高，制备的电极电积锌效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种阳极泥-聚乙烯复合阳极板的制备方法，具有降低复合材料的电阻率，提高锌电积速率的特点。

本发明所采用的技术方案是，一种阳极泥-聚乙烯复合阳极板的制备方法，具体按以下步骤实施：

步骤1、将聚乙烯粉末PE、导电炭黑CB和Cu粉置于烧杯中，搅拌均匀得到复合粉末；

步骤2、先将步骤1得到的复合粉末置于模具中，然后将回路状铜丝置于复合粉末中，再将模具置于电阻炉中采用熔融共混法低温压制复合，最后冷却至室温脱模得到导电聚乙烯复合材料；

步骤3、从下到上依次将阳极泥、导电聚乙烯复合材料、阳极泥置于模具中，然后将模具置于电阻炉中进行低温压制复合，冷却至室温后脱模得到阳极泥-聚乙烯复合阳极板。

本发明的特点还在于：

步骤1中导电炭黑CB的添加量为40-50vol％，Cu粉的添加量为聚乙烯粉末PE和导电炭黑CB添加量之和的20-25％。

步骤1中聚乙烯粉末粒径为100～500目，铜粉粒径为100～500目，炭黑粒径为0.5～3mm。

步骤2中复合粉末厚度为3-5mm。

步骤2和步骤3中压制压力均为500～2000pa。

步骤2中模具包括上模板和下模板，所述上模板和下模板均为表面光滑的陶瓷板，所述上模板和下模板表面喷涂硅油脱模剂。

步骤2和步骤3中压制复合过程中电阻炉的温度均为150-230℃，保温时间均为10-60min。

步骤3中阳极泥在使用前需采用去离子水清洗掉阳极泥中的S元素，以降低阳极泥电阻率。

步骤1中铜丝直径为0.5～2mm。