CN104263086B - 一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法，该碳纳米管改性色浆材料，由包含以下重量份的组分制成：碳纳米管20-35份、硬脂酸锌8-18份、聚乙二醇2-8份、聚丙烯酸甲酯20-40份、聚乙烯醇10-20份、正辛基异噻唑啉酮0.8-2份、十三烷基苯2-5份和碳黑0.5-2份。本发明的方法制得的碳纳米管改性色浆材料不仅具有着良好的分散效果，而且具有着良好的附着力。

Description

一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法
技术领域
本发明属于色浆材料领域，特别涉及一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法。
背景技术
传统的着色方式是通过在基材中直接加入色粉，从而使材料具有相应的颜色，但是由于色粉与基材之间的相容性较差，致使色粉不能很好地与基材结合，因而存在着着色不均匀的问题，且由于色粉的颗粒度较大，致使制得产品的表面较粗糙，着色力和均匀性均受到了很大影响。
为了改善色粉直接加入的带来的着色力、均匀性差的问题，已有众多研究者通过色粉制成相应的色浆，这样增加了色粉与基材之间的相容性，但由于色浆在制备过程中也存在着均匀性不佳的问题，为了改善色浆的均匀性问题，研究者选择在色浆的配方中加入有机溶剂，从而起到一定的増溶作用，但由于这些溶剂往往是易挥发溶剂，不仅会随着温度和湿度的变化影响色浆的性能，易造成褪色、粉化等，同时也给环境带来了危害。
发明内容
针对上述的需求，本发明的目的是提供了一种碳纳米管改性色浆材料及其制备方法，由本方法制得的碳纳米管改性色浆材料不仅具有着良好的分散效果，而且具有着良好的附着力。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种碳纳米管改性色浆材料，由包含以下重量份的组分制成：
碳纳米管20-35份，
硬脂酸锌8-18份，
聚乙二醇2-8份，
聚丙烯酸甲酯20-40份，
聚乙烯醇10-20份，
正辛基异噻唑啉酮0.8-2份，
十三烷基苯2-5份,
碳黑0.5-2份。
所述碳纳米管的直径为20-32纳米。
所述聚乙二醇的平均分子质量为1000-2000。
一种碳纳米管改性色浆材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）硬脂酸锌8-18份、聚乙二醇2-8份、聚丙烯酸甲酯20-40份、聚乙烯醇10-20份、十三烷基苯2-5份和碳黑0.5-2份加入三叶搅拌机中，搅拌2-4小时，得到混合物；
（2）将碳纳米管20-35份、正辛基异噻唑啉酮0.8-2份加入步骤1的混合物中，通过均质机在40-50℃下，混合0.5-1小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。
步骤1中所述搅拌速率为700-850转/分钟。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：在本发明的碳黑色浆中由于加入了碳纳米管这种纳米材料，由于纳米材料的特殊性作用，使得加入后的颜料具有这良好的附着性，同时，由于本发明加入了聚乙二醇和聚乙烯醇，使制得的色浆具有良好的相容性和分散性，同时，由于十三烷基苯的加入，使得改性后的色浆的附着性有着很大程度的提高。因而本发明的碳纳米管改性色浆材料具有良好的性能，可作为较小物品的表面喷涂色浆，比如文具、玩具等。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）硬脂酸锌8kg、平均分子质量为2000的聚乙二醇2kg、聚丙烯酸甲酯25kg、聚乙烯醇10kg、十三烷基苯2kg和碳黑0.5kg加入三叶搅拌机中，以850转/分钟的搅拌速率搅拌2小时，得到混合物；
（2）将直径为20纳米的碳纳米管20kg、正辛基异噻唑啉酮0.8kg加入步骤1的混合物中，通过均质机在50℃下，混合0.5小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。
制得碳纳米管改性色浆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）硬脂酸锌18kg、平均分子质量为1000的聚乙二醇4kg、聚丙烯酸甲酯20kg、聚乙烯醇20kg、十三烷基苯4kg和碳黑2kg加入三叶搅拌机中，以700转/分钟的搅拌速率搅拌4小时，得到混合物；
（2）将直径为32纳米的碳纳米管35kg、正辛基异噻唑啉酮2kg加入步骤1的混合物中，通过均质机在40℃下，混合1小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。
制得碳纳米管改性色浆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）硬脂酸锌10kg、平均分子质量为2000的聚乙二醇8kg、聚丙烯酸甲酯40kg、聚乙烯醇18kg、十三烷基苯5kg和碳黑1kg加入三叶搅拌机中，以750转/分钟的搅拌速率搅拌2.5小时，得到混合物；
（2）将直径为26纳米的碳纳米管30kg、正辛基异噻唑啉酮1kg加入步骤1的混合物中，通过均质机在44℃下，混合0.8小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。
制得碳纳米管改性色浆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）硬脂酸锌16kg、平均分子质量为1000的聚乙二醇6kg、聚丙烯酸甲酯35kg、聚乙3小时，得到混合物；
（2）将直径为20纳米的碳纳米管35kg、正辛基异噻唑啉酮1.6kg加入步骤1的混合物中，通过均质机在50℃下，混合0.5小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。
制得碳纳米管改性色浆材料的性能测试结果如表1所示。
表1
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
细度 <3微米 <4微米 <4微米 <3微米
结合强度（MPa） 15 19 12 18
本发明不限于这里的实施例，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 (4)

1.一种碳纳米管改性色浆材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：
碳纳米管20-35份，
硬脂酸锌8-18份，
聚乙二醇2-8份，
聚丙烯酸甲酯20-40份，
聚乙烯醇10-20份，
正辛基异噻唑啉酮0.8-2份，
十三烷基苯2-5份,
碳黑0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管改性色浆材料，其特征在于，所述碳纳米管的直径
为20-32纳米。
3.一种碳纳米管改性色浆材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）硬脂酸锌8-18份、聚乙二醇2-8份、聚丙烯酸甲酯20-40份、聚乙烯醇10-20份、十三烷基苯2-5份和碳黑0.5-2份加入三叶搅拌机中，搅拌2-4小时，得到混合物；
（2）将碳纳米管20-35份、正辛基异噻唑啉酮0.8-2份加入步骤（1）的混合物中，通过均质机在40-50℃下，混合0.5-1小时，在真空脱泡机中脱泡1小时，得到碳纳米管改性色浆材料。
4.根据权利要求3所述的碳纳米管改性色浆材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所
述搅拌速率为700-850转/分钟。
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