RU2677156C1 - Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof - Google Patents

Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2677156C1
RU2677156C1 RU2017129831A RU2017129831A RU2677156C1 RU 2677156 C1 RU2677156 C1 RU 2677156C1 RU 2017129831 A RU2017129831 A RU 2017129831A RU 2017129831 A RU2017129831 A RU 2017129831A RU 2677156 C1 RU2677156 C1 RU 2677156C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon nanotubes
electrically conductive
coating
hydrophobic coating
composition
Prior art date
Application number
RU2017129831A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Каблов
Людмила Владимировна Соловьянчик
Станислав Владимирович Кондрашов
Константин Александрович Шашкеев
Татьяна Петровна Дьячкова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2017129831A priority Critical patent/RU2677156C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2677156C1 publication Critical patent/RU2677156C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds

Abstract

FIELD: manufacturing technology.SUBSTANCE: invention relates to a conductive hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes (CNT) and a method for manufacture thereof. Coating is intended mainly for polymer products. Electrically conductive hydrophobic coating includes, pts. wt.: film-forming copolymer – 7.25÷8.30, epoxy resin – 0.72÷0.83, electrically conductive filler, which is carbon nanotubes – 0.90÷2.03. Method for producing an electrically conductive hydrophobic coating is described by applying a coating composition and then drying it at various temperatures.EFFECT: providing a conductive hydrophobic coating, characterized by the value of the wetting angle from 106,90 to 135,80° and specific surface resistance to 16,07 Ohm/sq.3 cl, 1 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к композиции на основе лака с углеродными нанотрубками (УНТ) для получения электропроводящего гидрофобного покрытия и способу ее изготовления. Композиция и получаемое покрытие предназначены главным образом для полимерных изделий. Отличительной чертой настоящего покрытия является одновременное сочетание гидрофобных и электропроводящих свойств.The invention relates to a composition based on varnish with carbon nanotubes (CNTs) to obtain a conductive hydrophobic coating and a method for its manufacture. The composition and the resulting coating are intended primarily for polymer products. A distinctive feature of this coating is the simultaneous combination of hydrophobic and electrically conductive properties.

В настоящее время одним из факторов, сдерживающих широкое применение полимерных композиционных материалов (ПКМ) в конструкциях авиационной, автомобильной и судоходной техники, является отсутствие у них функциональных свойств. Использование в конструкциях композиционных материалов без антистатической защиты и гидрофобных свойств может приводить к образованию искровых разрядов, способных привести к возникновению источников пожара, повышению вероятности попадания молнии, разрушению материала водой и образованию льда, при эксплуатации в холодный период, также приводящему к разрушению материала. Одним из возможных решений описанных проблем является разработка покрытий с функциональными свойствами.Currently, one of the factors hindering the widespread use of polymer composite materials (PCM) in the construction of aviation, automotive and shipping equipment is their lack of functional properties. The use of composite materials in constructions without antistatic protection and hydrophobic properties can lead to the formation of spark discharges that can lead to the occurrence of fire sources, increase the likelihood of lightning, the destruction of the material by water and the formation of ice, when used in the cold period, also leading to the destruction of the material. One possible solution to the problems described is the development of coatings with functional properties.

Существующие в настоящее время защитные гидрофобные покрытия, т.е. покрытия, характеризующиеся величинами контактных углов смачивания выше 90 град., являются весьма перспективным направлением в области получения водоотталкивающих покрытий различного назначения. Также известно большое количество электропроводящих лаков и красок на основе полимерных пленкообразующих, где в качестве основного проводящего наполнителя используются порошки металлов и углеродсодержащие частицы. Особенно актуальным является разработка состава для получения покрытий на поверхностях различных конструкционных и бытовых материалов одновременно сочетающего электропроводящие и гидрофобные свойства.Existing hydrophobic protective coatings, i.e. coatings characterized by contact wetting angles above 90 degrees are a very promising area in the field of water-repellent coatings for various purposes. A large number of electrically conductive varnishes and paints based on polymer film-forming are also known, where metal powders and carbon-containing particles are used as the main conductive filler. Particularly relevant is the development of a composition for producing coatings on the surfaces of various structural and household materials that simultaneously combines electrically conductive and hydrophobic properties.

В американском патенте описаны многоцелевые фторированные покрытия на основе перфторполиэфир-модифицированных силанов с гидролизуемыми группами, в основном алкоксильными, а также представлены способы изготовления (синтеза) основы для данных покрытий (US 6200684 B1, C08G 65/00, опубл.: 13.03.2001).The US patent describes multi-purpose fluorinated coatings based on perfluoropolyether-modified silanes with hydrolyzable groups, mainly alkoxyl, and also provides methods for the manufacture (synthesis) of the basis for these coatings (US 6200684 B1, C08G 65/00, published: 03/13/2001) .

Данная основа изготавливается путем растворения в органическом растворителе перфторполиэфир-модифицированный силанами, например, амино- или фтораминосиланом, с последующим добавлением трифторметансульфоновой кислоты. Покрытие получают нанесением данного раствора на подложку с последующим отверждением в течение 2 часов в атмосфере при 40°C и влажности 85%. При этом значения контактных углов смачивания покрытия составляют 114÷118 град.This base is made by dissolving in an organic solvent perfluoropolyether-modified with silanes, for example, amino or fluoroaminosilane, followed by the addition of trifluoromethanesulfonic acid. The coating is obtained by applying this solution to a substrate, followed by curing for 2 hours in an atmosphere at 40 ° C and a humidity of 85%. Moreover, the contact wetting angles of the coating are 114 ÷ 118 degrees.

Недостатком данного изобретения являются низкие значения краевого угла смачивания, а также отсутствие электропроводящих свойств покрытия.The disadvantage of this invention is the low contact angle, as well as the lack of electrically conductive properties of the coating.

Также известна двухкомпонентная система покрытий для получения гидрофобного покрытия (WO 2016080867 A1, C08G 77/24, опубл.: 26.05.2016), включающая в себя поверхностный гидрофобизирующий компонент - фторуглеродный силан, содержащий гидролизуемые функциональные группы, органический растворитель, выбранный из алифатических простых эфиров, алифатических кетонов и алифатических спиртов и неорганический катализатор, выбранный из минеральных кислот.Also known is a two-component coating system for producing a hydrophobic coating (WO 2016080867 A1, C08G 77/24, publ. May 26, 2016), including a surface water-repellent component - fluorocarbon silane containing hydrolyzable functional groups, an organic solvent selected from aliphatic ethers aliphatic ketones and aliphatic alcohols; and an inorganic catalyst selected from mineral acids.

Данная система покрытий изготавливается в два этапа. На первом этапе в растворитель добавляют фторуглеродный силан. Смесь оставляют на 1 час при непрерывном перемешивании. В результате получается компонент 1. На второй стадии в растворитель добавляют водный раствор минеральной кислоты. Далее смесь тщательно перемешивают. Таким образом, получается компонент 2. Полученное покрытие может быть нанесено любым способом, включая осаждение из раствора или распыление раствора на поверхности.This coating system is made in two stages. At the first stage, fluorocarbon silane is added to the solvent. The mixture is left for 1 hour with continuous stirring. The result is component 1. In a second step, an aqueous solution of a mineral acid is added to the solvent. Next, the mixture is thoroughly mixed. Thus, component 2 is obtained. The resulting coating can be applied by any method, including precipitation from a solution or spraying the solution on the surface.

Вышеуказанная система покрытий позволяет получать гидрофобное покрытие, характеризующееся высокими значениями контактных углов смачивания от 95 до 150 град., высокой скоростью образования гидрофобного покрытия за короткий промежуток времени, отсутствием термической стабилизации покрытия после обработки подложки с системой покрытия, а также долговременной водостойкостью.The above coating system allows to obtain a hydrophobic coating, characterized by high contact angles of contact from 95 to 150 degrees, a high rate of formation of a hydrophobic coating in a short period of time, the absence of thermal stabilization of the coating after processing the substrate with the coating system, and long-term water resistance.

Недостатком данного изобретения является отсутствие у покрытия электропроводящих свойств.The disadvantage of this invention is the lack of conductive properties of the coating.

В качестве прототипа взят состав для электропроводящих покрытий и способ изготовления твердых электропроводящих покрытий (RU 2460750 C1, C09D 133/04, опубл.: 10.09.2012).As a prototype, a composition for electrically conductive coatings and a method for manufacturing solid conductive coatings are taken (RU 2460750 C1, C09D 133/04, published: 09/10/2012).

Состав для электропроводящих покрытий содержит пленкообразующий сополимер, органический растворитель и токопроводящую смесь на основе порошков графита и карбонильного железа, при этом токопроводящая смесь дополнительно содержит порошок технического углерода (сажу) при следующем соотношении компонентов состава, мас. %: пленкообразующий сополимер 13,0÷15,0; порошок графита 15,5÷20,0; порошок технического углерода (сажа) 7,5÷10,0; порошок карбонильного железа 3,0÷4,0; органический растворитель - остальное. Порошок графита используют с размером частиц 10÷30 мкм, а порошки технического углерода и карбонильного железа используют с размером частиц, не превышающих 0,1 максимального размера частиц порошка графита.The composition for electrically conductive coatings contains a film-forming copolymer, an organic solvent and a conductive mixture based on graphite and carbonyl iron powders, while the conductive mixture additionally contains carbon black powder (carbon black) in the following ratio of composition components, wt. %: film-forming copolymer 13.0 ÷ 15.0; graphite powder 15.5 ÷ 20.0; carbon black powder (carbon black) 7.5 ÷ 10.0; carbonyl iron powder 3.0 ÷ 4.0; organic solvent - the rest. Graphite powder is used with a particle size of 10–30 μm, and carbon black and carbonyl iron powders are used with a particle size not exceeding 0.1 of the maximum particle size of graphite powder.

Способ изготовления твердых электропроводящих покрытий включает нанесение на подложку диспергированного жидкого полимеризующегося электропроводящего состава, с последующим воздействием на него давлением, ниже атмосферного, при этом формирование твердого электропроводящего покрытия осуществляют путем нанесения на подложку нескольких слоев диспергированного жидкого полимеризующегося электропроводящего состава на основе смеси порошков графита, технического углерода и карбонильного железа, с промежуточной сушкой каждого слоя при комнатной температуре под давлением ниже атмосферного, в переменном электромагнитном поле до начала процесса отверждения внешней поверхности данного слоя, а окончательную сушку всех слоев проводят при температуре полимеризации связующего электропроводящего состава до окончания полимеризации всех слоев электропроводящего покрытия, при этом окончательная толщина электропроводящего покрытия больше максимального размера частиц графита не менее чем в 10 раз.A method of manufacturing solid conductive coatings involves applying a dispersed liquid polymerizable electrically conductive composition to a substrate, followed by exposure to a pressure lower than atmospheric, while forming a solid conductive coating by applying several layers of a dispersed liquid polymerizable electrically conductive composition to a substrate based on a mixture of graphite powders, technical carbon and carbonyl iron, with intermediate drying of each layer at room temperature under a pressure below atmospheric, in an alternating electromagnetic field before the curing process of the outer surface of this layer, and the final drying of all layers is carried out at the polymerization temperature of the binder conductive composition until the polymerization of all layers of the electrically conductive coating is completed, while the final thickness of the electrically conductive coating is greater than the maximum particle size graphite at least 10 times.

В качестве пленкообразующего сополимера может использоваться сополимер метакриламида, бутилметакрилата и акрилонитрила. Твердые электропроводящие покрытия получают нанесением на подложку нескольких слоев диспергированного жидкого полимеризующегося электропроводящего состава на основе смеси порошков графита, технического углерода и карбонильного железа. Изобретение позволяет получать жидкий композит, позволяющий после нанесения на диэлектрическую твердую поверхность и последующую сушку получить твердое пленочное электропроводное покрытие, обладающее, кроме комплекса основных физических свойств, электросопротивлением 25÷50 Ом/кв.As the film-forming copolymer, a copolymer of methacrylamide, butyl methacrylate and acrylonitrile can be used. Solid conductive coatings are obtained by applying several layers of a dispersed liquid polymerizable electrically conductive composition to a substrate based on a mixture of powders of graphite, carbon black and carbonyl iron. The invention allows to obtain a liquid composite, which, after applying to a dielectric solid surface and subsequent drying, to obtain a solid film conductive coating having, in addition to a set of basic physical properties, an electrical resistance of 25 ÷ 50 Ohm / sq.

Недостатком данного изобретения является сложный технологический процесс промежуточной сушки каждого слоя (под давлением ниже атмосферного в переменном электромагнитном поле), а также отсутствие гидрофобных свойств.The disadvantage of this invention is the complex process of the intermediate drying of each layer (under pressure below atmospheric in an alternating electromagnetic field), as well as the lack of hydrophobic properties.

Технической задачей и техническим результатом заявляемого изобретения является создание композиции для получения электропроводящего гидрофобного покрытия на основе лака с углеродными нанотрубками, обладающего высокими гидрофобными и электропроводящими характеристиками.The technical task and the technical result of the claimed invention is the creation of a composition for producing an electrically conductive hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes, which has high hydrophobic and electrically conductive characteristics.

Для достижения технического результата предлагается электропроводящее гидрофобное покрытие на основе лака с углеродными нанотрубками, содержащее пленкообразующий сополимер, при этом дополнительно содержащее эпоксидиановую смолу, электропроводящий наполнитель, в качестве которого выступают углеродные нанотрубки, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:To achieve a technical result, an electrically conductive hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes is proposed, containing a film-forming copolymer, while additionally containing an epoxy resin, an electrically conductive filler, which are carbon nanotubes, in the following ratio, wt. hours:

пленкообразующий сополимер - 7,25÷8,30;film-forming copolymer - 7.25 ÷ 8.30;

эпоксидиановая смола - 0,72÷0,83;epoxidian resin - 0.72 ÷ 0.83;

электропроводящий наполнитель - 0,90÷2,03.conductive filler - 0.90 ÷ 2.03.

Кроме того, для достижения поставленного технического результата предложен способ изготовления электропроводящего гидрофобного покрытия на основе лака с углеродными нанотрубками, характеризующийся тем, что углеродные нанотрубки и эпоксидиановую смолу диспергируют в ацетоне при помощи ультразвука, смешивают данную дисперсию с раствором пленкообразующего сополимера в смеси органических растворителей при помощи диспергатора с последующей сушкой при температуре от +20 до +25°С не более 60 минут или при температуре от +50 до +100°С не более 45 минут.In addition, to achieve the technical result, a method for the manufacture of a conductive hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes is proposed, characterized in that the carbon nanotubes and epoxy resin are dispersed in acetone using ultrasound, this dispersion is mixed with a solution of a film-forming copolymer in a mixture of organic solvents using dispersant followed by drying at a temperature of +20 to + 25 ° C for no more than 60 minutes or at a temperature of +50 to + 100 ° C for no more than 45 Inuit.

Предпочтительно, в качестве диспергатора используется шаровая или бисерная мельница, или быстроходный смеситель.Preferably, a ball or bead mill or a high speed mixer is used as the dispersant.

Предпочтительно, слои на подложку наносятся пневматическим и безвоздушным распылением или струйным обливом на поверхность, в том числе диэлектрическую.Preferably, the layers on the substrate are applied by pneumatic and airless spraying or by jet spraying onto a surface, including dielectric.

Определенное массовое содержание электропроводящего наполнителя и лаковой основы обеспечивает возможность достижения удельного поверхностного сопротивления покрытия до 16,07 Ом/кв, и значения краевого угла смачивания до 135,8 град.A certain mass content of the electrically conductive filler and the lacquer base provides the ability to achieve specific surface resistance of the coating up to 16.07 Ohm / sq, and the value of the contact angle to 135.8 degrees.

Указанное соотношение компонентов состава композиции на основе лака с углеродными нанотрубками для получения электропроводящего гидрофобного покрытия обеспечивает, при равномерном случайном распределении их в объеме состава, плотную упаковку, углеродные нанотрубки в объеме состава образуют кластеры, покрытые слоем полимера. Такое заполнение обеспечивает образование трехмерных проводящих структур, также путем формирования таких кластеров происходит образование шероховатости поверхностного рельефа, что позволяет уменьшить площадь поверхности контакта воды с покрытием.The specified ratio of the components of the composition of the composition based on varnish with carbon nanotubes to obtain an electrically conductive hydrophobic coating provides, with a uniform random distribution of them in the composition, tight packing, carbon nanotubes in the composition form clusters coated with a polymer layer. This filling ensures the formation of three-dimensional conductive structures; also, by forming such clusters, a surface roughness is formed, which makes it possible to reduce the contact surface area of water with the coating.

Для обеспечения свободной организации углеродных нанотрубок в процессе испарения органических растворителей, необходимо производить равномерную сушку каждого слоя покрытия при температуре не выше температуры кипения каждого из смеси растворителей. Опытным путем установлено, что при температуре от +20 до +25°С время испарения смеси данных растворителей составляет не более 60 минут, при температуре от +50 до +100°С - не более 45 минут.To ensure the free organization of carbon nanotubes during the evaporation of organic solvents, it is necessary to uniformly dry each coating layer at a temperature not higher than the boiling point of each of the solvent mixtures. It has been experimentally established that at a temperature of +20 to + 25 ° С the evaporation time of a mixture of these solvents is no more than 60 minutes, at a temperature of +50 to + 100 ° С - no more than 45 minutes.

На фигуре 1 изображена фотография покрытия, на основе композиции, содержащей 0,90 масс.ч. углеродных нанотрубок, снятая при помощи растрового электронного микроскопа при увеличении 10 мкм.The figure 1 shows a photograph of the coating, based on a composition containing 0.90 wt.h. carbon nanotubes taken using a scanning electron microscope at a magnification of 10 microns.

На фигуре 2 изображен график зависимости удельного поверхностного сопротивления покрытия от концентрации углеродных нанотрубок в композиции.The figure 2 shows a graph of the dependence of the specific surface resistance of the coating on the concentration of carbon nanotubes in the composition.

На фигуре 3 изображен график зависимости краевого угла смачивания покрытия от концентрации углеродных нанотрубок в композиции.The figure 3 shows a graph of the dependence of the wetting angle of the coating on the concentration of carbon nanotubes in the composition.

В таблице 1 приведены примеры составов электропроводящих гидрофобных композиций на основе лака с углеродными нанотрубками и данные функциональных свойств покрытий на их основе.Table 1 shows examples of the compositions of electrically conductive hydrophobic compositions based on varnish with carbon nanotubes and data on the functional properties of coatings based on them.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Пример 1.Example 1

Покрытие на основе композиции, содержащей в качестве полимерной основы пленкообразующий сополимер - 8,30 масс. ч., эпоксидиановую смолу ЭД-16 - 0,83 масс. ч.; электропроводящий наполнитель, в качестве которого выступают углеродные нанотрубки - 0,90 масс. ч, и смесь органических растворителей (бутилацетат, этилацетат, ацетон, толуол), при нанесении на полиэтилентерефталатную пленку методом пневматического распыления позволяет получать значения удельного поверхностного сопротивления - 59,73 Ом/кв, значения краевого угла смачивания - 106,9 град.A coating based on a composition containing a film-forming copolymer as a polymer base — 8.30 mass. o'clock, epoxy resin ED-16 - 0.83 mass. hours; conductive filler, which are carbon nanotubes - 0.90 mass. h, and a mixture of organic solvents (butyl acetate, ethyl acetate, acetone, toluene), when applied to a polyethylene terephthalate film by pneumatic spraying, allows to obtain the values of specific surface resistance - 59.73 Ohm / sq, the contact angle - 106.9 degrees.

Пример 2.Example 2

Покрытие на основе композиции, содержащей в качестве полимерной основы пленкообразующий сополимер - 7,58 масс. ч., эпоксидиановую смолу ЭД-20 - 0,76 масс. ч.; электропроводящий наполнитель, в качестве которого выступают углеродные нанотрубки - 1,66 масс. ч, и смесь органических растворителей (бутилацетат, этилацетат, ацетон, толуол), при нанесении на полиэтилентерефталатную пленку методом пневматического распыления позволяет получать значения удельного поверхностного сопротивления - 39,95 Ом/кв, значения краевого угла смачивания - 132,6 град.Coating based on a composition containing a film-forming copolymer as a polymer base — 7.58 mass. hours, epoxy resin ED-20 - 0.76 mass. hours; conductive filler, which are carbon nanotubes - 1.66 mass. h, and a mixture of organic solvents (butyl acetate, ethyl acetate, acetone, toluene), when applied to a polyethylene terephthalate film by the method of pneumatic spraying, allows to obtain the values of specific surface resistance - 39.95 Ohm / sq, the contact angle of contact - 132.6 degrees.

Пример 3.Example 3

Покрытие на основе композиции, содержащей в качестве полимерной основы пленкообразующий сополимер - 7,25 масс. ч., эпоксидиановую смолу ЭД-22 - 0,72 масс. ч.; электропроводящий наполнитель, в качестве которого выступают углеродные нанотрубки - 2,03 масс. ч, и смесь органических растворителей (бутилацетат, этилацетат, ацетон, толуол), при нанесении на полиэтилентерефталатную пленку методом пневматического распыления позволяет получать значения удельного поверхностного сопротивления - 16,07 Ом/кв, значения краевого угла смачивания - 135,8 град.A coating based on a composition containing a film-forming copolymer as a polymer base — 7.25 mass. o'clock, epoxy resin ED-22 - 0.72 mass. hours; an electrically conductive filler, which are carbon nanotubes - 2.03 mass. h, and a mixture of organic solvents (butyl acetate, ethyl acetate, acetone, toluene), when applied to a polyethylene terephthalate film by pneumatic spraying, allows you to obtain the specific surface resistance - 16.07 Ohm / sq, the contact angle - 135.8 degrees.

Пример 4.Example 4

Покрытие, полученное из композиции на основе лака с углеродными нанотрубками, изготовленной диспергированием углеродных нанотрубок и эпоксидиановой смолы в ацетоне при помощи ультразвука; смешением данной дисперсии с раствором пленкообразующего сополимера в смеси органических растворителей (бутилацетат, этилацетат, ацетон, толуол) при помощи диспергатора, в том числе шаровой или бисерной мельницы, или быстроходного смесителя, и нанесенной на подложку путем послойного нанесения от 4 до 10 слоев покрытия, в том числе пневматическим и безвоздушным распылением или струйным обливом на поверхность, в том числе диэлектрическую, с последующей сушкой при температуре от +20 до +25°С не более 60 мин. или при температуре от +50 до +100°С не более 45 мин., позволяет получать значения удельного поверхностного сопротивления - 16,07÷59,73 Ом/кв, значения краевого угла смачивания - 106,9÷135,8 град.A coating obtained from a composition based on a varnish with carbon nanotubes made by dispersing carbon nanotubes and epoxy resin in acetone using ultrasound; mixing this dispersion with a solution of a film-forming copolymer in a mixture of organic solvents (butyl acetate, ethyl acetate, acetone, toluene) using a dispersant, including a ball or bead mill, or a high-speed mixer, and applied to the substrate by layer-by-layer application of 4 to 10 coating layers, including pneumatic and airless spraying or jet spraying onto the surface, including dielectric, followed by drying at a temperature of +20 to + 25 ° C for no more than 60 minutes. or at a temperature of +50 to + 100 ° C for not more than 45 minutes, allows you to obtain the values of specific surface resistance - 16.07 ÷ 59.73 Ohm / sq, the values of the contact angle - 106.9 ÷ 135.8 degrees.

Claims (4)

1. Электропроводящее гидрофобное покрытие на основе лака с углеродными нанотрубками, содержащее пленкообразующий сополимер, отличающееся тем, что дополнительно содержит эпоксидиановую смолу, электропроводящий наполнитель, в качестве которого выступают углеродные нанотрубки, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:1. An electrically conductive hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes, containing a film-forming copolymer, characterized in that it further comprises an epoxy resin, an electrically conductive filler, which are carbon nanotubes, in the following ratio, wt.h .: пленкообразующий сополимерfilm forming copolymer 7,25÷8,307.25 ÷ 8.30 эпоксидиановая смолаepoxy resin 0,72÷0,830.72 ÷ 0.83 электропроводящий наполнительconductive filler 0,90÷2,030.90 ÷ 2.03
2. Способ изготовления электропроводящего гидрофобного покрытия по п. 1, характеризующийся тем, что углеродные нанотрубки и эпоксидиановую смолу диспергируют в ацетоне при помощи ультразвука, смешивают данную дисперсию с раствором пленкообразующего сополимера в смеси органических растворителей при помощи диспергатора и наносят на подложку с последующей сушкой при температуре от +20 до +25°С не более 60 минут или при температуре от +50 до +100°С не более 45 мин.2. A method of manufacturing an electrically conductive hydrophobic coating according to claim 1, characterized in that the carbon nanotubes and epoxy resin are dispersed in acetone using ultrasound, this dispersion is mixed with a film-forming copolymer solution in a mixture of organic solvents using a dispersant, and applied to a substrate, followed by drying with at a temperature of +20 to + 25 ° C for no more than 60 minutes or at a temperature of +50 to + 100 ° C for no more than 45 min. 3. Способ изготовления электропроводящего гидрофобного покрытия по п. 2, отличающийся тем, что в качестве диспергатора используется шаровая или бисерная мельница или быстроходный смеситель.3. A method of manufacturing an electrically conductive hydrophobic coating according to claim 2, characterized in that a ball or bead mill or a high-speed mixer is used as a dispersant.
RU2017129831A 2017-08-23 2017-08-23 Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof RU2677156C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129831A RU2677156C1 (en) 2017-08-23 2017-08-23 Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129831A RU2677156C1 (en) 2017-08-23 2017-08-23 Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2677156C1 true RU2677156C1 (en) 2019-01-15

Family

ID=65025103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129831A RU2677156C1 (en) 2017-08-23 2017-08-23 Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2677156C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2331660C2 (en) * 2006-03-13 2008-08-20 Бушков Дмитрий Юрьевич Anticorrosion composition for coating metal
RU2405799C2 (en) * 2008-08-13 2010-12-10 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Corrosion resistant and electroconductive composition and coating method
RU2460750C1 (en) * 2011-04-21 2012-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "МЕДКОМПЛЕКТ" Electroconductive coating composition and method of making solid electroconductive coatings
US20130062577A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-14 National Taiwan University Carbon nanotube suspension and superhydrophobic film prepared therefrom
RU2586149C1 (en) * 2015-01-28 2016-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of producing laminar plastic
RU2608400C2 (en) * 2011-12-09 2017-01-18 Сайтек Текнолоджи Корп. Surfacing film for composite structures and method of making same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2331660C2 (en) * 2006-03-13 2008-08-20 Бушков Дмитрий Юрьевич Anticorrosion composition for coating metal
RU2405799C2 (en) * 2008-08-13 2010-12-10 Закрытое акционерное общество "Институт новых углеродных материалов и технологий" (ЗАО "ИНУМиТ") Corrosion resistant and electroconductive composition and coating method
RU2460750C1 (en) * 2011-04-21 2012-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "МЕДКОМПЛЕКТ" Electroconductive coating composition and method of making solid electroconductive coatings
US20130062577A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-14 National Taiwan University Carbon nanotube suspension and superhydrophobic film prepared therefrom
RU2608400C2 (en) * 2011-12-09 2017-01-18 Сайтек Текнолоджи Корп. Surfacing film for composite structures and method of making same
RU2586149C1 (en) * 2015-01-28 2016-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method of producing laminar plastic

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Green preparation of a cellulose nanocrystals/polyvinyl alcohol composite superhydrophobic coating
JP6915887B2 (en) Polypyrrole film graphene oxide cement-based composite material and its preparation method
CN107384134B (en) A kind of graphene floor paint and preparation method thereof
JP2011526054A (en) Conductive ink and paste
CN104449010A (en) Polymer/graphene anti-static coating, preparation method and application thereof
Simovich et al. Hierarchically rough, mechanically durable and superhydrophobic epoxy coatings through rapid evaporation spray method
TWI414572B (en) Use of nanomaterials in secondary electrical insulation coatings
KR20100029652A (en) Low temperature dryable conductive paste composite for solar cell and printing method using the same
WO2011151151A1 (en) Hydrophobic coating and use thereof
Li et al. Preparation and properties of thermosetting powder/graphene oxide coatings for anticorrosion application
CN106590367B (en) A kind of carbon nanotube self repairing agent and its application in antistatic powder coating
RU2677156C1 (en) Composition for producing electrical conducting hydrophobic coating based on varnish with carbon nanotubes and method for manufacture thereof
Jadhav et al. Study of the preparation and properties of polyvinyl chloride/nitrocellulose polymer blends
CN106752806B (en) The preparation method of polyether ketone ketone electrostatic spraying powder coating with cross-linking properties
Ranjbar et al. Effects of nano silica on the Anticorrosive properties of epoxy coatings
CN113801572A (en) Super-hydrophobic and high-stability nano ceramic coating and application method thereof
CN109651902A (en) Polyether ketone ketone reinforced fluorine resin high-temperature resistant anti-corrosive coating
Zhang et al. Corrosion-resistant composite coatings based on a graphene oxide–metal oxide/urushiol formaldehyde polymer system
JP2008169275A (en) Polymeric microparticle and method for producing the same
Ji et al. Study on viscosity and aging process of CaCO3 filled poly (vinyl chloride) plastisols
KR20200049013A (en) Anti-corrosion coating layer
RU2460750C1 (en) Electroconductive coating composition and method of making solid electroconductive coatings
KR102288642B1 (en) Complex coating liquid, metal substrate structure, manufactured by using the same, and method of manufacturing the same
CN110066503B (en) Antistatic thermosetting plastic and preparation method thereof
KR102632654B1 (en) Method for preparing hydrophobic insulator and hydrophobic insulator prepared from the same