CN107460780B - 一种聚氨酯导电纸及其制备方法 - Google Patents

一种聚氨酯导电纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚氨酯导电纸及其制备方法，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维34～45份、碳黑7～13份、有机溶剂4～9份、金属粉3～6份。再根据制备方法的操作步骤，1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得混合液；2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后铺床热压，得到。可实现聚氨酯导电纸的导电能力，以及附着其表面的附着能力提升，利于推广应用。

Description

一种聚氨酯导电纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电纸材料领域，具体涉及一种聚氨酯导电纸及其制备方法。
背景技术
造纸是古代中国劳动人民的重要发明。分有机制和手工两种形式。机制是在造纸机上连续进行，将适合于纸张质量的纸浆，用水稀释至一定浓度，在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再经压榨脱水，然后烘干成纸。纸是我们日常生活中最常用的物品，无论读书、看报，或是写字、作画，都得和纸接触。在工业、农业和国防工业生产中，也离不开纸。今天，如果没有纸，那简直是不可想像的。纸在交流思想、传播文化、发展科学技术和生产方面，是一种强有力的工具和材料。回顾历史，这种重要物质就是中国古代劳动人民发明的。造纸术和指南针、火药、印刷术并称为中国古代科学技术的四大发明，是中国人民对世界科学文化发展所作出的卓越贡献。
造纸工业是发达国家国民经济十大支柱性产业之一。激光产业的出现推动了光电产业的发展，是信息产业的支柱产业。经过多年快速增长，我国造纸行业2012年后也逐渐步入成熟阶段，生产量、消费量增长率逐渐放缓，2015年总生产量已达10,710万吨，年增长率仅为2.29%，远低于2006年至2015年期间5.71%的年均增长水平。我国目前造纸企业有6000家以上。近年来我国造纸工业的发展进入成熟期。
导电材料广泛用作通讯制品、医疗仪器、家用电子产品和航天国防等电子设备的电磁屏蔽材料和静电吸附材料。随着科技的快速发展，传统导电材料在环境要求高的领域的应用受到了限制。聚合物基导电复合材料由于其成型工艺简单、耐腐蚀等特点得到了广泛应用。聚合物基导电复合材料通常是在聚合物基体中添加导电材料（如碳材料、金属粉末、金属纤维等）制备得到的。聚氨酯纸具有比芳纶纸更加优越的强度性能和耐高温性能，目前，国内外还没有关于聚氨酯导电纸基材料的专利报导。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种聚氨酯导电纸及其制备方法，解决了现有技术当中聚氨酯导电纸导电性不强的技术问题。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维34～45份、碳黑7～13份、有机溶剂4～9份、金属粉3～6份。
进一步地，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维36～43份、碳黑9～12份、有机溶剂5～8份、金属粉4～6份。
进一步地，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维38份、碳黑11份、有机溶剂6份、金属粉5份。
进一步地，所述有机溶剂为全氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺中的一种或混合。
进一步地，所述金属粉为银粉、铜粉、钴粉、镍粉、铁粉中的一种或混合。
所述的聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上，热压成型；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
进一步地，所述步骤1）搅拌混合后溶液至粘稠状即可。
本发明一种聚氨酯导电纸及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、通过在原料中添加的有机溶剂和金属粉充分混合，金属粉末本身的导电性，可提升获得混合后的溶液本身导电性的增强。
2、通过将混合好的溶液涂覆在聚氨酯纤维表面，使其均匀覆盖，可提升溶液再聚氨酯纤维表面的均匀度，使其导电均匀。
3、制备方法中由于采用先涂覆溶液置于聚氨酯纤维表面，然后再进行风干和烘干，可提高其附着的牢固性，并且整个工艺方法简单，可进一步推广应用。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维38份、碳黑11份、有机溶剂6份、金属粉5份。
其中，有机溶剂为全氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺的混合液；金属粉为银粉、铜粉、钴粉、镍粉、铁粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
实施例2
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维34份、碳黑7份、有机溶剂9份、金属粉6份。
其中，有机溶剂为全氯乙烯、乙烯乙二醇醚的混合液；金属粉为银粉、镍粉、铁粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
实施例3
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维36份、碳黑8份、有机溶剂8份、金属粉5份。
其中，有机溶剂为全氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺的混合液；金属粉为银粉、铜粉、钴粉、镍粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
实施例4
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维39份、碳黑9份、有机溶剂7份、金属粉4份。
其中，有机溶剂为全氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺的混合液；金属粉为钴粉、镍粉、铁粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状的混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
实施例5
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维40份、碳黑10份、有机溶剂6份、金属粉3份。
其中，有机溶剂为全氯乙烯、三乙醇胺的混合液；金属粉为镍粉、铁粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状的混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
实施例6
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维41份、碳黑13份、有机溶剂4份、金属粉4份。
其中，有机溶剂为乙烯乙二醇醚、三乙醇胺的混合液；金属粉为银粉、铜粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状的混合液；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
对比例1：
一种聚氨酯导电纸，原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维41份、碳黑13份、有机溶剂4份、金属粉4份。
其中，有机溶剂为乙烯乙二醇醚、三乙醇胺的混合液；金属粉为银粉、铜粉的混合物。
聚氨酯导电纸的制备方法，操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状的混合液；
2）聚氨酯纤维铺床热压制备基质，然后喷涂混合液，烘干得到聚氨酯导电纸。
下表1为实施例1～6的聚氨酯导电纸和对比例1导电纸的性能比较。
表1：
实施例 体积电阻率（Ω·cm） 抗张指数（N·m/g）
实施例1 0.12 42
实施例2 0.10 38
实施例3 0.08 35
实施例4 0.15 40
实施例5 0.14 32
实施例6 0.20 33
对比例1 1.58 21
综上所述：本发明一种聚氨酯导电纸及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、通过在原料中添加的有机溶剂和金属粉充分混合，可提升获得溶液本身的导电性。
2、通过将混合好的溶液涂覆在聚氨酯纤维表面，使其均匀覆盖，可提升溶液再聚氨酯纤维表面的均匀度，使其导电均匀。
3、制备方法中由于采用先涂覆溶液置于聚氨酯纤维表面，然后再进行风干和烘干，可提高其附着的牢固性，并且整个工艺方法简单，可进一步推广应用。

Claims (2)

1.一种聚氨酯导电纸的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯导电纸的原料中的各组分重量份组成为：聚氨酯纤维38份、碳黑11份、有机溶剂6份、金属粉5份；
其制备方法操作步骤如下所示：
1）将碳黑、有机溶剂、金属粉按重量份提取，并添加去离子水，搅拌混合，得粘稠状混合液；所述金属粉为银粉、铜粉、钴粉、镍粉、铁粉中的一种或多种混合；
2）将步骤1）处理的混合液均匀涂覆在聚氨酯纤维上；
3）将步骤2）涂覆的聚氨酯纤维置于室温的空气中进行风干，然后置于烘干机中烘干，铺床热压即可得到聚氨酯导电纸。
2.如权利要求1所述的聚氨酯导电纸的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为全氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺中的一种或多种混合。
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