一種氧化鋅納米線導電涂料及其制備方法

專利名稱：一種氧化鋅納米線導電涂料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于涂料技術領域，具體地涉及一種氧化鋅納米線導電涂料及其制備方法。
背景技術：
常用高分子材料制備的涂料通常不具備導電能力，若在高分子材料中摻入導電填料，則可使之具備一定的傳導電流和消散電荷的能力，從而消除靜電帶來的危害，延長涂料的使用壽命，例如導電涂料，抗靜電涂料等。目前，常用的導電填料包括金屬系填料、碳系填料、金屬氧化物系填料等。金屬系填料的導電性能好，但密度大易發生沉降，且由于價格昂貴其應用受到一定限制。而碳系填料雖然由于良好的導電性、耐腐蝕性以及低廉的成本而被廣泛使用，但是由于顏色深、難清洗、易發生龜裂等原因而在某些領域無法選用。金屬氧化物系填料中的導電氧化鋅因具備一定的導電性能且可以制備淺色導電涂料，獲得了較為廣泛的應用，例如CN101580625A公開的一種淺色導靜電填料的制備方法，但是導電效果有限、通常添加量偏大的缺點使得導電氧化鋅粉體在很多領域的直接應用十分困難。氧化鋅納米線屬于一維結構的氧化鋅納米材料，一維結構使得氧化鋅納米線在聚合物中更容易形成有效的導電通路，通過摻雜也可以使導電性得到增強，因此如果在高分子材料制備的涂料中添加少量的氧化鋅納米線，可以使得高分子材料制備的涂料達到所需的導電性，但是目前尚未見 有相關報道。

發明內容
本發明目的之一在于針對現有技術的不足，提供一種導電性能好、淺色、環保的氧化鋅納米線導電涂料。本發明目的之二在于提供所述氧化鋅納米線導電涂料的制備方法。為達到上述目的之一，本發明采用如下技術方案—種氧化鋅納米線導電涂料，包括如下重量份數的原料組分高分子樹脂50-100、氧化鋅納米線O. 05-15、分散劑O. 1-5、溶劑100-300、固化劑0-30。本發明所述的高分子樹脂選自本領域常見的涂料用樹脂或乳液，優選為環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、水性環氧樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、醇酸樹脂中的一種或者至少兩種的組合；進一步優選為環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或者至少兩種的組合，所述組合例如環氧樹脂/聚酯樹脂、環氧樹脂/丙烯酸樹脂、聚酯樹脂/丙烯酸樹脂、環氧樹脂/聚酯樹脂/丙烯酸樹脂。進一步地，所述環氧樹脂優選25 V時粘度為2500-14000cps的環氧樹脂，例如可以是 25 °C 時粘度為 2500-5000cps、4500-9652cps、7500-14000cps、2500cps、3000cps、4000cps、5000cps、6805cps、7000cps、7640cps、8000cps、8500cps、9000cps、IOOOOcpS、10025cps、11OOOcps、11348cpS、12000cps、12345cps、13000cps、13257cps、14000cps 的環氧樹脂；更優選25 °C時粘度為5000-7000cpS的環氧樹脂；特別優選25°C時粘度為5000-7000cps且環氧當量為180_250g/eq的環氧樹脂。所述環氧樹脂的例子有藍星E-54、E-52、E-52D、E-44 等等。所述聚酯樹脂優選25 °C時粘度為5000-30000CPS、羥基含量為6. 5%-10%的聚酯樹脂，例如可以是25 °C時粘度為5000-10000cpS、羥基含量為6. 5%_8%的聚酯樹脂，25 °C時粘度為8000-25000cpS、羥基含量為7%_9%的聚酯樹脂，25 V時粘度為17500-30000cpS、羥基含量為8%_10%的聚酯樹脂；特別優選25 °C時粘度為5000-10000cps、羥基含量為7%-9%的聚酯樹脂。所述聚酯樹脂的例子有德國拜耳公司的Desmopheti 1100、Desrnophen , 1145、065丨710<]1丨1<&)/匕等等。所述丙烯酸樹脂優選分子量60000-180000g/mol、25°c時粘度為150_1000cps的丙烯酸樹脂，例如可以是分子量60000-90000g/mol、25 °C時粘度為150_500cps的丙烯酸樹脂，分子量75000-150000g/mol、25 °C時粘度為200_800cps的丙烯酸樹脂，分子量11000-180000g/mol、25 °C時粘度為550-1000cps的丙烯酸樹脂；特別優選分子量65000-110000g/mol、25 °C時粘度為200-600cps的丙烯酸樹脂。所述丙烯酸樹脂的例子有德國德固賽公Μ的Degalan M 825、Degalan_ M 890、Degalan P 28、Degal an. LP 65/12、Degalan P 26、Degalan PM 381 ,,所述水性聚氨酯樹脂優選固含量30wt%_45wt%、25 °C時粘度為200-1000cps的水性聚氨酯樹脂，例如可以是固含量30wt%-40wt%、25 °C時粘度為200-600cps的水性聚氨酯樹脂，固含量35wt%-42wt%、25 °C時粘度為300-800cps的水性聚氨酯樹脂，固含量38wt%-45wt%、25 °C時粘度為50-1000cps的水性聚氨酯樹脂；特別優選固含量40wt%-45wt%、25 °C時粘度為500-700cps的水性聚氨酯樹脂。所述水性聚氨酯樹脂的例子有德國拜耳公司的Bayhydrol A145、Bayhydrol PR 135, Bayhydro丨 PR240、Bayhydrol· PR340等等。所述水性丙烯酸酯樹脂優選固含量42wt%_55wt%、25°C時粘度為300-5000cps的苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸樹酯液，例如可以是固含量42wt%-47wt%、25 °C時粘度為300-2000cps的苯丙乳液，固含量45wt%-50wt%、25°C時粘度為1500_3320cps的苯丙乳液醋丙乳液，固含量43wt%-53wt%、25°C時粘度為2305-4825cps的硅丙乳液，固含量50wt%-55wt%、25 °C時粘度為3500-5000cps的丙烯酸樹酯液；特別優選固含量48wt%-52wt%、25°C時粘度為600-1500cps的硅丙乳液。所述水性丙烯酸酯的例子有韓國KCC公司的SJ6000P等等。所述水性環氧樹脂優選固含量30wt%_50wt%、25°C時粘度為50-7000cps、環氧當量1200_1850g/eq的水性環氧樹脂，例如可以是固含量30wt%_41. 5wt%、25°C時粘度為50_2500cps、環氧當量1200_1500g/eq的水性環氧樹脂，固含量35wt%_45wt%、25°C時粘度為1050_5000cps、環氧當量1300_1439g/eq的水性環氧樹脂，固含量39. 8wt%_50wt%、25°C時粘度為4500-7000cps、環氧當量1600-1850g/eq的水性環氧樹脂；特別優選固含量34wt%_40wt%、25°C時粘度為200_3000cps、環氧當量1500_1650g/eq的水性環氧樹脂。所述水性環氧樹脂的例子有DIC公司的EFD-5530、EFD-5580等等。所述有機硅樹脂優選固含量30wt%_60wt%、25°C時粘度為20_200cps的有機硅樹脂，例如可以是固含量30wt%-50wt%、25°C時粘度為20-150cps的有機硅樹脂，固含量35wt%-55wt%、25°C時粘度為50_135cps的有機硅樹脂，固含量44. 6wt%_60wt%、25°C時粘度為80-200cps的有機硅樹脂；特別優選30wt%-40wt%、25°C時粘度為40_150cps的有機硅樹月旨。所述有機硅樹脂的例子有美國道康寧公司的RSN-6018、德國瓦克公司的REN50、MP50E
坐坐寸寸o所述醇酸樹脂優選固含量49wt%_61wt%、25°C時粘度為200_1000cps的醇酸樹月旨，例如可以是固含量49wt%-55. 7wt%、25°C時粘度為200-660cps的醇酸樹脂，固含量52. 5wt%-58. 4wt%、25°C 時粘度為 300_876cps 的醇酸樹脂，固含量 54wt%_61wt%、25°C 時粘度為421-lOOOcps的醇酸樹脂；特別優選固含量50wt%-55wt%、25°C時粘度為400_800cps的醇酸樹脂。所述醇酸樹脂的例子有DIC公司的M-6401-50、M-2168-50、P-794-55等等。所述高分子樹脂的重量份數為50-100，例如可以是50-75、63. 4-87. 9、83_100、
50、52、55、59. 2,60,61. 7、65、68、70、72. 5、76、80、80. 3、84、85、90、92. 5,95,97. UlOO ;優選為70-100 ;更優選為70-90。本發明所述的氧化鋅納米線優選為鋁摻雜氧化鋅納米線、錳摻雜氧化鋅納米線、錫摻雜氧化鋅納米線、磷摻雜氧化鋅納米線、砷摻雜氧化鋅納米線，可以選自它們中的一種或者至少兩種的組合；更優選為鋁的摻雜含量為l_8at. %的鋁摻雜氧化鋅納米線、錳的摻雜含量為2_9at. %的錳摻雜氧化鋅納米線、錫的摻雜含量為l_5at. %的錫摻雜氧化鋅納米線、磷的摻雜含量為3_8at. %的磷摻雜氧化鋅納米線、砷的摻雜含量為2_6at. %的砷摻雜氧化鋅納米線，可以選自它們中的一種或者至少兩種的組合。進一步地，所述的氧化鋅納米線的直徑優選為50-100nm,例如可以是50-83nm、64-92nm、78-100nm、50nm、53nm、55nm、59nm、60nm、61nm、65nm、67nm、70nm、72nm、75nm、80nm、84nm、85nm、86nm、90nm、92nm、95nm、99nm、IOOnm ;長度優選為 20-100 u m,例如可以^ 20iim>22iim>25iim>30iim>35iim>37iim>40iim>44iim>50iim>51iim>55iim>58iim>60 u m、65 u m、7 0 u m、75 u m、76 u m、80 u m、82 u m、85 u m、90 u m、93 u m、95 u m、100 u m ;長徑比(長度與直徑之比)優選為0. 2父103-2父103，例如可以是0. 2X103、0. 5X103、0. 75X 103、
0.9X IO3UX IO3U. 1X103、1. 2 X 103、1. 25X IO3U. 3 X 103、1. 4 X 103、1. 5 X 103、1. 6 X 103、
1.68X 103、1. 7X103、1. 8X103、1. 83 X IO3U. 9 X IO3,2 X IO30所述氧化鋅納米線的重量份數為0.05-15，例如可以是0.05-3. 6、1. 4-9. 9、
7.7-15、0. 05、0. 1、0. 2、0. 35、0. 5、1、1. 5>1. 85、2、2. 3、2. 5、3、3. 18、3. 5、4、4. 25、5、6、6. 7、7,7. 26,8,8. 9,9,9. 03,10,10. 1,12. 78,13. 4,14. 5、15 ;優選為 0. 06-10 ;更優選為 0. 1-5。優選地，所述氧化鋅納米線的添加量為高分子樹脂重量的0. 05wt%-20wt%,例如可以是 0. 05wt%-7. 5wt%>5wt%-18. 2wt%>12. 3wt%-20wt%>0. 05wt%、0. lwt%、0. 5wt%>lwt%>
2.5wt%、4wt%、5wt%、6. 4wt%、8wt%、10wt%、10. 5wt%>Ilwt%>13wt%>14. 7wt%>15wt%>16. lwt%>17wt%> 18wt%> 19. 6wt%、20wt%;優選為 0. lwt%-5wt% ;更優選為 0. lwt%_3wt%。本發明所述的分散劑為行業內通用，本領域技術人員可以根據實際情況和經驗對固化劑的種類進行選擇，優選為德國BYK Chemie公司的BYK-110、BYK-P104、Disperbyk-130，荷蘭 EFKA 公司的 Efka_766、Efka Polymer452，德國 TEGO 公司的 TEG0700、TEG0710，可以選自它們中的一種或者至少兩種的組合。所述分散劑的重量份數為0. 1-5，例如可以是0. 05-0. 6,0. 7-3. 5,2. 31-5,0. 05、
0.06、0. 09、0.1、0. 2、0. 48、0. 5、0. 7、0. 82、1、1. 03、1. 26、1. 5、1. 68、1. 93、2、2. 29、2. 5、
2.64,3,3. 35,3. 5,3. 74,4,4. 1,4. 34,4. 5,4. 85,4. 9、5 ;優選為 0. 1-2 ;更優選為 0. 2-1。
本發明所述的溶劑為水或者有機溶劑，所述有機溶劑優選為乙醇、丙酮、二甲苯、環己烷、環己酮、乙酸乙酯、正丁醇、異丙醇、二甲基甲酰胺、醋酸丁酯、200號溶劑油，可以選自它們中的一種或者至少兩種的組合。所述溶劑的重量份數為100-300，例如可以是100-136、104-279、237-300、100、108、115、120、134、140、148.2、150、154.9、160、163、170、180、182. 7、190、193、200、210、226. 5、230、243、250、267. 4、275、285、296. 1,300 ;優選為 120-280 ;更優選為 150-250。本發明所述的固化劑為行業內通用，本領域技術人員在實際操作中可以根據使用的高分子樹脂的不同對固化劑的種類進行選擇，優選為拜耳公司的Bayhydur2487> Bayhydur401-70> Bayhydur VP LS2150BA,巴斯夫公司的 BasonatHB175MP/X、Basonat HI190B/S,德固賽公司的 Vestanat B1358/100,亨斯曼公司的 Huntsman Jeffamine D-230、D-400,日本 NPU 的 C0N0NATE AQ-130,道康寧的X_iameter OFS-6040、X_iameter OFS-6030，可以選自它們中的一種或者至少兩種的組合。所述固化 劑的重量份數為0-30，例如可以是0-5、3. 4-27. 9、13_30、0、0. 5、2、9. 2、10,11. 7,12. 5,15,17. 1,18,19. 3,20,22. 5,25,26. 4,28. 1、29、30 ;優選為 5-25 ;最優選為10-20。當所述固化劑的重量份數為0時，意指本發明所述的氧化鋅納米線導電涂料中不含有固化劑。綜上，本發明優化后的技術方案如下一種氧化鋅納米線導電涂料，包括如下重量份數的原料組分高分子樹脂70-100、氧化鋅納米線0. 06-10、分散劑0. 1-2、溶劑120-280、固化劑5-25。本發明進一步優化后的技術方案如下一種氧化鋅納米線導電涂料，包括如下重量份數的原料組分高分子樹脂70-90、氧化鋅納米線0. 1-5、分散劑0. 2-1、溶劑150-250、固化劑10-20。本發明所述的“包括”，意指其除所述組分外，還可以含有其他組分，這些其他組分賦予所述氧化鋅納米線導電涂料以不同的特性。除此之外，本發明所述的“包括”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……制成”。為達到上述目的之二，本發明采用如下技術方案一種氧化鋅納米線導電涂料的制備方法，包括如下步驟(I)將高分子樹脂與溶劑按比例均勻混合，得混合液(I )。(2)向混合液(I )中加入氧化鋅納米線、分散劑、固化劑，攪拌均勻，得混合液
(II)。(3)將混合液(II)在40°C _60°C下超聲分散0. 5_2h。所述40°C _60°C，例如可以是 40°C -51. 7°C、44. 1°C -56. 9°C、43. 4°C -60。。、40。。、41. 7°C>43. 6°C>45°C>46. 2°C>49°C>50°C>52. 5°C>54°C>55°C>57. 3°C>59°C>60°C ;優選為42°C -58°C ;最優選為 45-55°C。所述超聲分散對于超聲的功率沒有特殊要求，但是優選200-500W，例如可以是200W、216W、250W、275W、290W、300W、306W、333W、350W、381W、400W、425W、450W、465W、480W、500W，特別優選500W。所述0. 5-2h,例如可以是 0. 5-1. 6h、l. 3-1. 8h、0. 82_2h、0. 5h、0. 6h、0. 7h、0. 8h、0.9h、lh、l. lh、l. 2h、l. 3h、l. 4h、l. 5h、l. 6h、l. 7h、l. 8h、l. 9h、2h ;優選為 0. 8-1. 5h ;最優
選為 1-1. 2h。(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至40°C _100°C，攪拌20-60min，
進一步混合均勻。所述40°C -100°C，例如可以是 40°C _71.7°C、54.1 °C -86. 9 °C、63. 4 °C -100。。、40 °C >43. 6 °C >45 °C >50 °C >55 °C >57. 3 °C >60 °C >61. 7 °C >65 °C >69 °C >70 °C >74 °C >76. 2 °C >80°C>82. 5°C、85°C、90°C、95°C、97. 5。。、100。。;優選為 50°C -90°C ;最優選為 60-80。。。所述20_60min,例如可以是 20-46. 4min、33_54. 9min、41. 8_60min、20min、22. 5min、25min、28. 3min、30min、31. 7min、35min、40min、43min、45min、47. 5min、50min、
51.lmin、55min、56. 2min、60min ;優選為 25_55min ;最優選為 30_50min。(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。綜上，本發明所述一種氧化鋅納米線導電涂料的制備方法，技術方案優化后包括如下步驟(I)將高分子樹脂與溶劑按比例均勻混合，得混合液(I );(2)向混合液(I )中加入氧化鋅納米線、分散劑，攪拌均勻，得混合液(II);(3)將混合液(II) 在42°C -58°C以及200-500W的功率下超聲分散0. 8-1. 5h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至50°C -90°C，攪拌25_55min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。本發明所述一種氧化鋅納米線導電涂料的制備方法，技術方案進一步優化后包括如下步驟(I)將高分子樹脂與溶劑按比例均勻混合，得混合液(I )；(2)向混合液(I )中加入氧化鋅納米線、分散劑，攪拌均勻，得混合液(II);(3)將混合液(II)在45°C -55°C以及500W的功率下超聲分散1_1. 2h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至60°C -80°C，攪拌30_50min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。本發明選用容易獲得且安全環保的原料，在涂料配方中添加元素摻雜的具有特定尺寸的氧化鋅納米線，通過簡單的工藝制備出氧化鋅納米線導電涂料。具有一維結構的氧化鋅納米線使得所述導電涂料在成膜后形成導電網絡，導電網絡的導電效應明顯優于傳統導電涂料中的球形導電粒子，而通過在氧化鋅納米線中摻雜元素又進一步增強了導電性，因而本發明的氧化鋅納米線導電涂料導電能力大大提高，是一種導電性能好、淺色、環保的新型導電涂料。采用RTS-9雙電測四探針測試儀對本發明的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻進行測定，測得表面方阻為IO2-1O6Q / 口。下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發明的簡易例子，并不代表或限制本發明的權利保護范圍，本發明的保護范圍以權利要求書為準。
具體實施例方式為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下實施例1 :按照如下步驟制備氧化鋅納米線導電涂料(I)將IOOg水性環氧樹脂(EFD-5580)與50g水均勻混合，得混合液(I );(2)向混合液(I )中加入4g鋁摻雜氧化鋅納米線(摻雜量為5at%)、l. 25g分散劑BYK-P104,攪拌均勻，得混合液(II);(3)將混合液(II)在40°C以及500W的功率下超聲分散1. 5h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II )加熱至40°C，攪拌30min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。測得本實施例獲得的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻為1. 24X 105Q/ 口。實施例2 (I)將50g環氧樹脂(E-54)充分溶解于200g 二甲苯中，得混合液(I );(2)向混合液(I )中加入2g錳摻雜氧化鋅納米線(摻雜量為2. 5at%)、0.1g分散劑BYK-110、12g固化劑D-400，攪拌均勻，得混合液(II)；(3)將混合液(II)在60°C以及400W的功率下超聲分散0. 5h ；(4)將步驟(3)中超聲`分散后的混合液(II )加熱至80°C，攪拌20min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。測得本實施例獲得的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻為8. 37X IO5Q / 口。實施例3 (I)向80g硅丙乳液(SJ6000P)中加入3. 5g鋁摻雜氧化鋅納米線(摻雜量為7at%)和Ig分散劑TEG0700，攪拌均勻，得混合液；(2)將步驟(I)得到的混合液在50°C以及200W的功率下超聲分散Ih ；(3)將步驟(2)中超聲分散后的混合液加熱至50°C，攪拌40min進一步混合均勻；(4)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。測得本實施例獲得的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻為3. 16X102Q / 口。實施例4:(I)將 70g 醇酸樹脂(M-2168-50)、I4g Desmodur VL充分溶解于 150g200 號
溶劑油中，得混合液(I);(2)向混合液(I )中加入5g錫摻雜氧化鋅納米線(摻雜量為4. 5at%)、l. 5g分散劑Efka-766，攪拌均勻，得混合液(II );(3)將混合液(II)在45°C以及300W的功率下超聲分散2h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至100°C，攪拌25min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。測得本實施例獲得的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻為6. 54X 103Q/ 口。實施例5 (I)向50g水性聚氨酯(Bayhydrol PR丨35)中加入0.1g磷摻雜氧化鋅納米線(摻雜量為2. 5at%)和0. 25g分散劑Disperbyk-130，攪拌均勻，得混合液；(2)將步驟(I)得到的混合液在55°C以及450W的功率下超聲分散2h ；(3)將步驟(2)中超聲分散后的混合液加熱至50°C，攪拌60min進一步混合均勻；(4)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。測得本實施例獲得的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻為2.91X106Q / 口。實施例6 (I)將60g有機硅樹脂(RSN-6018)、5g Xiarneter OFS-6030充分溶解于 IlOg正
丁醇中，得混合液(I);(2)向混合液(I )中加入3g砷摻雜氧化鋅納米線(摻雜量為lat%)、2g分散劑EfkaPolymer452,攪拌均勻,得混合液(II);(3)將混合液(II)在60°C以及500W的功率下超聲分散Ih ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II )加熱至80°C，攪拌20min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。測得本實施例獲得的氧化鋅納米線導電涂料的表面方阻為7. 23X 104Q/ 口。應該注意到并理解 ，在不脫離后附的權利要求所要求的本發明的精神和范圍的情況下，能夠對上述詳細描述的本發明做出各種修改和改進。因此，要求保護的技術方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導的限制。申請人:聲明，以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種氧化鋅納米線導電涂料，其特征在于，所述導電涂料包括如下重量份數的原料組分高分子樹脂50-100、氧化鋅納米線O. 05-15、分散劑O. 1_5、溶劑100-300、固化劑0-30。
2.根據權利要求1所述的導電涂料，其特征在于，所述導電涂料包括如下重量份數的原料組分高分子樹脂70-100、氧化鋅納米線O. 06-10、分散劑O. 1-2、溶劑120-280、固化劑5-25 ；優選地，所述導電涂料包括如下重量份數的原料組分高分子樹脂70-90、氧化鋅納米線O. 1-5、分散劑O. 2-1、溶劑150-250、固化劑10-20。
3.根據權利要求1或2所述的導電涂料，其特征在于，所述高分子樹脂為環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、水性環氧樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂、醇酸樹脂中的一種或者至少兩種的組合；優選為環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或者至少兩種的組合；優選地，所述環氧樹脂是25 °C時粘度為2500-14000cpS的環氧樹脂；更優選25°C時粘度為5000-7000cps的環氧樹脂；特別優選25°C時粘度為5000-7000cps且環氧當量為180-250g/eq的環氧樹脂；優選地，所述聚酯樹脂是25°C時粘度為5000-30000cps、羥基含量為6. 5%-10%的聚酯樹脂；特別優選25°C時粘度為5000-10000cpS、羥基含量為7%_9%的聚酯樹脂；優選地，所述丙烯酸樹脂優選分子量60000-180000g/mol、25°C時粘度為150-1000cps的丙烯酸樹脂；特別優選分子量65000-110000g/mol、25°C時粘度為200-600cps的丙烯酸樹脂；優選地，所述水性聚氨酯樹脂是固含量30wt%-45wt%、25°C時粘度為200-1000cps的水性聚氨酯樹脂；特別優選固含量40wt%-45wt%、25°C時粘度為500-700cps的水性聚氨酯樹優選地，所述水性丙烯酸酯樹脂是固含量42wt%-55wt%、25°C時粘度為300-5000cps的苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸樹酯液；特別優選固含量48wt%-52wt%、25°C時粘度為600_1500cps的娃丙乳液；優選地，所述水性環氧樹脂是固含量30wt%-50wt%、25°C時粘度為50-7000cps、環氧當量1200-1850g/eq的水性環氧樹脂；特別優選固含量34wt%-40wt%、25°C時粘度為200_3000cps、環氧當量1500_1650g/eq的水性環氧樹脂；優選地，所述有機硅樹脂是固含量30wt%-60wt%、25°C時粘度為20-200cps的有機硅樹脂；特別優選30wt%-40wt%、25°C時粘度為40-150cps的有機硅樹脂；優選地，所述醇酸樹脂是固含量49wt%-61wt%、25°C時粘度為200-1000cps的醇酸樹脂；特別優選固含量50wt%-55wt%、25°C時粘度為400-800cps的醇酸樹脂。
4.根據權利要求1-3之一所述的導電涂料，其特征在于，所述氧化鋅納米線為鋁摻雜氧化鋅納米線、錳摻雜氧化鋅納米線、錫摻雜氧化鋅納米線、磷摻雜氧化鋅納米線、砷摻雜氧化鋅納米線中的一種或者至少兩種的組合；優選為鋁的摻雜含量為l_8at. %的鋁摻雜氧化鋅納米線、錳的摻雜含量為2_9at. %的錳摻雜氧化鋅納米線、錫的摻雜含量為l_5at. %的錫摻雜氧化鋅納米線、磷的摻雜含量為3-8at. %的磷摻雜氧化鋅納米線、砷的摻雜含量為2_6at. %的砷摻雜氧化鋅納米線中的一種或者至少兩種的組合。
5.根據權利要求1-4之一所述的導電涂料，其特征在于，所述氧化鋅納米線的直徑為50_100nm ；優選地，所述氧化鋅納米線的長度為20-100μπι ;優選地，所述氧化鋅納米線的長徑比為O. 2Χ103-2Χ103。
6.根據權利要求1-5之一所述的導電涂料，其特征在于，所述氧化鋅納米線的添加量為所述高分子樹脂重量的O. 05wt%-20wt% ;優選為O. lwt%-5wt% ;更優選為O. lwt%_3wt%。
7.根據權利要求1-6之一所述的氧化鋅納米線導電涂料，其特征在于，所述分散劑為德國 BYK Chemie 公司的 BYK-110、BYK-P104、Disperbyk-130、荷蘭 EFKA 公司的 Efka-766、Efka Polymer452、德國TEGO公司的TEG0700、TEG0710中的一種或者至少兩種的組合。
8.根據權利要求1-7之一所述的氧化鋅納米線導電涂料，其特征在于，所述溶劑為水或者有機溶劑；優選地，所述有機溶劑為乙醇、丙酮、二甲苯、環己烷、環己酮、乙酸乙酯、正丁醇、異丙醇、二甲基甲酰胺、醋酸丁酯、200號溶劑油中的一種或者至少兩種的組合。
9.根據權利要求1-8之一所述的氧化鋅納米線導電涂料，其特征在于，所述固化劑為拜耳公司的 Bayhydur2487、Bayhydur401_70、Bayhydur VP LS2150BA、巴斯夫公司的 Basonat HB175MP/X、Basonat HI 190B/S、德固賽公司的 Vestanat B1358/100、亨斯曼公司的 Huntsman Jeffamine D-230、D-400、日本 NPU 的 C0N0NATE AQ-130、道康寧的Xiameter OFS-6040、Xiameter OFS-6030中的一種或者至少兩種的組合。
10.根據權利要求1-9之一所述的氧化鋅納米線導電涂料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)將高分子樹脂與溶劑按比例均勻混合，得混合液(I)；(2)向混合液(I)中加入氧化鋅納米線、分散劑、固化劑，攪拌均勻，得混合液(II);(3)將混合液(II)在400C_60°C下超聲分散O. 5-2h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至40°C-100°C，攪拌20-60min，進一步混合均勻；(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料；優選地，所述方法包括如下步驟(1)將高分子樹脂與溶劑按比例均勻混合，得混合液(I)；(2)向混合液(I)中加入氧化鋅納米線、分散劑，攪拌均勻，得混合液(II);(3)將混合液(II)在42°C-58°C以及200-500W的功率下超聲分散O. 8-1. 5h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至50°C -90°C，攪拌25_55min，進一步混合均勻(5)冷卻至室溫，得到氧化鋅納米線導電涂料；進一步優選地，所述方法包括如下步驟(1)將高分子樹脂與溶劑按比例均勻混合，得混合液(I);(2)向混合液(I)中加入氧化鋅納米線、分散劑，攪拌均勻，得混合液(II);(3)將混合液(II)在45°C-55°C以及500W的功率下超聲分散1-1. 2h ；(4)將步驟(3)中超聲分散后的混合液(II)加熱至60°C-80°C，攪拌30_50min，進一步混合均勻(5)冷卻至室·溫，得到氧化鋅納米線導電涂料。
全文摘要
本發明涉及一種氧化鋅納米線導電涂料及其制備方法。本發明選用容易獲得且安全環保的原料，通過在涂料配方中添加元素摻雜的具有特定尺寸的氧化鋅納米線，使得制成的導電涂料在成膜后形成導電網絡，摻雜元素又進一步增強了導電性，因而本發明的氧化鋅納米線導電涂料導電能力大大提高，是一種導電性能好、淺色、環保的新型導電涂料。
文檔編號C09D7/14GK103059629SQ201210591239
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者薛楊, 張冬海, 武曉峰, 陳運法 申請人:中國科學院過程工程研究所