CN107502138A - 一种水性镀银石墨烯高导电涂料及其制备方法 - Google Patents

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苏凡凡
杨旭坤
韩长城
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申巍
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吴子豪
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Abstract

本发明公开一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，包括：取石墨烯Ag、水BmL混合，超声震荡0.5～1h后加入含银离子Cg的银氨溶液DmL，搅拌均匀，加入1.5～3倍银摩尔量的还原剂，再搅拌均匀后，将反应体系放置于40～70℃条件下静置反应10min～60min，将此混合液加入Eg到环氧乳液中，再加入气相二氧化硅Fg，高速搅匀后再加入Gg聚酰胺650固化剂乳液，搅拌均匀后获得水性镀银石墨烯高导电涂料；其中：A：B：C：D：E：F：G＝5：(100～200)：(0.5～1.5)：(50～100)：(20～72)：(0.05～0.15)：(20～72)。本发明所制备的涂料形成的涂层电阻率低，耐蚀性好，在导电保护胶、防静电涂层、地网耐大电流冲击、防腐方面有巨大的潜在应用价值。

Description

一种水性镀银石墨烯高导电涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于化工涂料领域，特别涉及一种高导电涂料及其制备方法。
背景技术
接地网腐蚀问题严重影响电力系统的安全运行，而接地网处于地面之下，不易直接观察，并且接地网受外界因素影响较大，会发生腐蚀，采用涂料防护接地基材是有效的方式。但目前的涂料的导电性能不好，不能承受闪电产生的瞬间大电流的冲击，研发一种能承受大电流冲击的涂料具有很强的应用价值。
石墨烯具有优良的导电导热性能，但石墨烯容易团聚、不易分散的问题一直困扰着它的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性镀银石墨烯高导电涂料及其制备方法，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，包括以下步骤：取石墨烯Ag、水BmL混合，超声震荡0.5～1h后加入含银离子Cg的银氨溶液DmL，搅拌均匀，加入1.5～3倍银摩尔量的还原剂，再搅拌均匀后，将反应体系放置于40～70℃条件下静置反应10min～60min，将此混合液加入Eg到环氧乳液中，再加入气相二氧化硅Fg，高速搅匀后再加入Gg聚酰胺650固化剂乳液，搅拌均匀后获得水性镀银石墨烯高导电涂料；其中：A：B：C：D：E：F：G＝5：(100～200)：(0.5～1.5)：(50～100)：(20～72)：(0.05～0.15)：(20～72)。
进一步的，所述的还原剂为乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、戊醛、葡萄糖、麦芽糖、甲酸、甲酸钠、甲酸乙酯或甲酸丙酯。
进一步的，所述的环氧乳液为双酚A型环氧乳液，型号为E20、E44或E51。
进一步的，环氧乳液的质量分数为45％。
进一步的，聚酰胺650固化剂乳液的质量分数为45％。
上述制备方法所制备的水性镀银石墨烯高导电涂料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：银粉的导电性很好，但其高昂的价格影响其大范围的应用；本发明结合石墨烯和银的优点，相互克服缺点，将银粉原位沉积到石墨烯的表面，在其表面均匀分散，一方面增加石墨烯直接的间隔，提高其分散性，另一方面利用原位沉积的方法使得石墨烯与银粉相互结合更加紧密，导电性能更加优异，在涂料中添加少量填料就能很好的提高导电性。
具体实施方式
实施例1
取石墨烯5g、水100mL混合，超声震荡1h后加入含银离子1.5g的银氨溶液50mL，搅拌均匀，加入1.5倍银摩尔量的葡萄糖，再搅拌均匀后，将反应体系放置于70℃条件下静置反应10min，将此混合液加入20g到质量分数为45％的E51环氧乳液中，再加入气相二氧化硅0.05g，高速搅匀后再加入20g质量分数为45％的聚酰胺650固化剂乳液，搅拌均匀后获得水性镀银石墨烯高导电涂料；喷制涂层，室温干燥6h后60℃固化12h，进行性能测试。
其结果如下：
电阻率 62Ω·cm
附着力 ≤2级
柔韧性 ≤2mm
耐冲击性 50kg·cm
实施例2
取石墨烯5g、水150mL混合，超声震荡1h后加入含银离子1.0g的银氨溶液100mL，搅拌均匀，加入2倍银摩尔量的乙酸钠，再搅拌均匀后，将反应体系放置于60℃条件下静置反应60min，将此混合液加入60g到质量分数为45％的E20环氧乳液中，再加入气相二氧化硅0.1g，高速搅匀后再加入24g质量分数为45％的聚酰胺650固化剂乳液，搅拌均匀后获得水性镀银石墨烯高导电涂料；喷制涂层，室温干燥6h后60℃固化12h，进行性能测试。
其结果如下：
电阻率 538Ω·cm
附着力 ≤2级
柔韧性 ≤2mm
耐冲击性 50kg·cm
实施例3
取石墨烯5g、水200mL混合，超声震荡1h后加入含银离子0.5g的银氨溶液100mL，搅拌均匀，加入3倍银摩尔量的丁醛，再搅拌均匀后，将反应体系放置于60℃条件下静置反应40min，将此混合液加入72g到质量分数为45％的E20环氧乳液中，再加入气相二氧化硅0.15g，高速搅匀后再加入72g质量分数为45％的聚酰胺650固化剂乳液，搅拌均匀后获得水性镀银石墨烯高导电涂料；喷制涂层，室温干燥6h后60℃固化12h，进行性能测试。
其结果如下：
电阻率 2658Ω·cm
附着力 ≤2级
柔韧性 ≤2mm
耐冲击性 50kg·cm

Claims (6)

1.一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取石墨烯Ag、水BmL混合，超声震荡0.5～1h后加入含银离子Cg的银氨溶液DmL，搅拌均匀，加入1.5～3倍银摩尔量的还原剂，再搅拌均匀后，将反应体系放置于40～70℃条件下静置反应10min～60min，将此混合液加入Eg到环氧乳液中，再加入气相二氧化硅Fg，高速搅匀后再加入Gg聚酰胺650固化剂乳液，搅拌均匀后获得水性镀银石墨烯高导电涂料；
其中：A：B：C：D：E：F：G＝5：(100～200)：(0.5～1.5)：(50～100)：(20～72)：(0.05～0.15)：(20～72)。
2.根据权利要求1所述的一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，其特征在于，所述的还原剂为乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、戊醛、葡萄糖、麦芽糖、甲酸、甲酸钠、甲酸乙酯或甲酸丙酯。
3.根据权利要求1所述的一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，其特征在于，所述的环氧乳液为双酚A型环氧乳液，型号为E20、E44或E51。
4.根据权利要求1所述的一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，其特征在于，环氧乳液的质量分数为45％。
5.根据权利要求1所述的一种水性镀银石墨烯高导电涂料的制备方法，其特征在于，聚酰胺650固化剂乳液的质量分数为45％。
6.权利要求1至5中任一项所述的制备方法所制备的水性镀银石墨烯高导电涂料。
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