CN103866617A - 一种纸张导电助剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸张导电助剂及其制备方法，本发明属于造纸技术领域。该纸张导电助剂由包含以下重量份的组分制成：聚醚酰亚胺20-30份、二氧化硅20-25份、聚丙烯酰胺10-20份、碳酸钙10-15份、乙炔炭黑10-15份、四氢呋喃10-15份、三维石墨烯4-6份和柠檬酸5-6份。加入本发明的纸张导电助剂制得的纸张具有较好的导电性、一定的耐热性和良好的力学性能，本发明的纸张导电助剂的制备方法简单、易于工业化生产。

Description

一种纸张导电助剂及其制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，特别涉及一种纸张导电助剂及其制备方法。
背景技术
石墨烯是一种蜂窝状结构，因为其优良的导电性能、导热性能和高强度等优点，而受到越来越多人的关注，并且被广泛应用于电子、新能源和材料领域。
导电纸是一种具有导电性的功能纸，具有一定的导电性能，被应用于防静电包装、电磁屏蔽、新材料和电子类领域。导电纸的主要制备方法有：（1）在纸张的制备过程中加入导电填料，使其与纸浆均匀混合；（2）在制得的成品纸的表面涂或喷上导电材料，使其具有导电性。
现有的在制备导电纸张的过程中常加入聚丙烯酰胺，因为丙烯酰胺可作为分散剂，但是由于在制浆过程中存在剪切作用，会破坏聚丙烯酰胺的分散效果，从而严重影响了纸张的导电能力。
发明内容
针对上述需求，本发明的目的在于提供了一种纸张导电助剂及其制备方法，加入本发明的纸张导电助剂制得的纸张具有较好的导电性、一定的耐热性和良好的力学性能，本发明的纸张导电助剂，制备方法简单、易于工业化生产。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种纸张导电助剂，由包含以下重量份的组分制成：
聚醚酰亚胺              20-30份，
二氧化硅                 20-25份，
聚丙烯酰胺              10-20份，
碳酸钙                  10-15份，
乙炔炭黑                10-15份，                 
四氢呋喃                10-15份，
三维石墨烯              4-6份，
柠檬酸                   5-6份。
所述碳酸钙为碳酸钙晶须。
所述碳酸钙晶须的直径为1.0-1.2微米。
一种纸张导电助剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将聚醚酰亚胺20-30份、二氧化硅20-25份、乙炔炭黑10-15份、三维石墨烯4-6份和柠檬酸5-6份加入均质机，混合2-4小时；
（2）在步骤（1）的产物中加入碳酸钙10-15份、四氢呋喃10-15份和聚丙烯酰胺10-20份，搅拌均匀后，在60-80℃下保温2小时，超声1小时后，得到纸张导电助剂。
所述步骤（2）中的搅拌速率为200-300转/分钟。
有益效果：
    本发明制得的纸张导电助剂具有良好的导电性能，并且具有一定的耐热和绝热性能，能够有一定的阻燃效果。本发明的聚丙烯酰胺是在后期加入，搅拌速率较温和，不会因搅拌而破坏聚丙烯酰胺的分散性能。同时，本发明通过多种混合方法使体系中的各组分良好分散，能够良好地发挥其相应的功能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
将纸张导电助剂以8wt%的添加量在制浆后期加入，测试制得的成品纸张的磁通量；对比例为未加入任何导电助剂的成品纸张。
实施例1
（1）将聚醚酰亚胺20kg、二氧化硅20kg、乙炔炭黑10kg、三维石墨烯4kg和柠檬酸6kg加入均质机，混合2小时；
（2）在步骤（1）的产物中加入直径为1.2微米的碳酸钙晶须10kg、四氢呋喃10kg和聚丙烯酰胺20kg，以200转/分钟搅拌均匀后，在80℃下保温2小时，超声1小时后，得到纸张导电助剂。
制得纸张导电助剂的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）将聚醚酰亚胺30kg、二氧化硅25kg、乙炔炭黑15kg、三维石墨烯4kg和柠檬酸5kg加入均质机，混合4小时；
（2）在步骤（1）的产物中加入直径为1.0微米的碳酸钙晶须15kg、四氢呋喃15kg和聚丙烯酰胺10kg，以300转/分钟搅拌均匀后，在60℃下保温2小时，超声1小时后，得到纸张导电助剂。
制得纸张导电助剂的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）将聚醚酰亚胺20kg、二氧化硅22kg、乙炔炭黑12kg、三维石墨烯6kg和柠檬酸5kg加入均质机，混合4小时；
（2）在步骤（1）的产物中加入直径为1.2微米的碳酸钙晶须10kg、四氢呋喃12kg和聚丙烯酰胺15kg，以300转/分钟搅拌均匀后，在60℃下保温2小时，超声1小时后，得到纸张导电助剂。
制得纸张导电助剂的性能测试结果如表1所示。
表1
本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种纸张导电助剂，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚醚酰亚胺              20-30份，
二氧化硅                 20-25份，
聚丙烯酰胺              10-20份，
碳酸钙                  10-15份，
乙炔炭黑                10-15份，                 
四氢呋喃                10-15份，
三维石墨烯              4-6份，
柠檬酸                   5-6份。
2. 根据权利要求1所述的纸张导电助剂，其特征在于，所述碳酸钙为碳酸钙晶须。
3. 根据权利要求2所述的纸张导电助剂，其特征在于，所述碳酸钙晶须的直径为1.0-1.2微米。
4. 一种纸张导电助剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将聚醚酰亚胺20-30份、二氧化硅20-25份、乙炔炭黑10-15份、三维石墨烯4-6份和柠檬酸5-6份加入均质机，混合2-4小时；
（2）在步骤（1）的产物中加入碳酸钙10-15份、四氢呋喃10-15份和聚丙烯酰胺10-20份，搅拌均匀后，在60-80℃下保温2小时，超声1小时后，得到纸张导电助剂。
5. 根据权利要求4所述的纸张导电助剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的搅拌速率为200-300转/分钟。
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