本發(fā)明涉及涂料，具體涉及一種聚苯胺/凹凸棒土納米導電涂料的生產(chǎn)方法。
背景技術：
導電涂料具有消除靜電和電磁屏蔽性能，由成膜物質(zhì)、導電填料、溶劑和助劑所組成。導電涂料所用的導電填料一般是金屬粉和碳粉，金屬粉價格昂貴、比重大、難分散，而碳粉制備出來的涂層顏色為黑色，嚴重影響涂裝美觀，因此，迫切需要開發(fā)一種導電性好且顏色淺的導電填料。
聚苯胺由于具有制備方法簡單和電導性能優(yōu)異，被視為最有希望取代金屬粉和碳粉填料的導電高分子材料。但是，目前用純聚苯胺作為導電填料，在涂料中的應用存在以下問題：1、分散性差，易團聚，放置后容易產(chǎn)生絮凝，從而造成漆膜表面粗糙、擴散流平性差，難以形成導電網(wǎng)絡；2、要形成導電性能較好的導電涂層，必須加入大量的聚苯胺導電填料，其直接后果是成本較高、涂層較厚、附著力差，難以實現(xiàn)工業(yè)化應用。
中國專利授權公告號CN 100363450，授權公告日為2008年1月23日，名稱為“一種水基導電涂料”，公開了“一種水基導電涂料，按比例將銀粉加入到含陰離子聚氨酯為主體的水分散體、去離子水、助溶劑、潤濕劑、成膜劑、懸浮劑的混合物中于室溫強烈攪拌30～60分鐘，然后加入增稠劑，再繼續(xù)攪拌60分鐘，制得水基導電涂料。烘烤溫度和時間：20～30分鐘/50～80℃，成膜涂層的體積電阻率為3×10↑[-5]～1×10↑[-3]Ω.cm，表面電阻≤0.2Ω，附著力0級，密著力合格，屏蔽性能≥70dB(30MHz～1.5GHz)?！?sub />
上述專利的不足之處是該項技術中按比例加入了30～70質(zhì)量％銀粉，其價格較為昂貴，不利于推廣應用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中不足之處，提供一種分散性較好、導電性穩(wěn)定的水基凹凸棒導電涂料的生產(chǎn)方法。
水基凹凸棒導電涂料的生產(chǎn)方法：將水基凹凸棒導電涂料的配料進行攪拌混合，攪拌混合均勻后為混合物；輸入砂磨機中進行研磨為半成品，將半成品進行真空脫氣工藝處理，罐裝為水基凹凸棒導電涂料的成品。
水基凹凸棒導電涂料由膏狀凹凸棒石粘土、純丙乳液、聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料、聚乙二醇、丙二醇丁醚、乙二醇、聚氧丙烯甘油醚和去離子水組成。
凹凸棒石粘土是一種含水富鎂納米級多孔纖維狀硅酸鹽粘土礦物，當凹凸棒石粘土中的凹凸棒含量≥80％以上時，其比表面積較大，可達500m2/g以上。使用“凹凸棒的濕法選礦工藝”和“凹凸棒礦造漿生產(chǎn)工藝”，將凹凸棒石粘土中的水云母、石英、蛋白石和碳酸鹽等礦物篩選去除掉，得到一種凹凸棒礦泥漿；經(jīng)過鈉化處理和酸化處理后的膏狀凹凸棒石粘土，是一種觸變性和膠黏性特好的天然硅酸鎂鋁凝膠，pH值呈中性，凹凸棒石粘土的粘度、膨脹容、膠質(zhì)價、白度、比表面積、吸附性能和懸浮率都得到了較大的提高。
凹凸棒石粘土土質(zhì)細膩，表面光滑，質(zhì)地較輕，潮濕時呈粘性和可塑性，其粘度可達到3000mPa·s以上，有利于原料之間的粘結(jié)；凹凸棒石粘土干燥收縮率小，且不產(chǎn)生龜裂，膏狀凹凸棒石粘土加入水基凹凸棒導電涂料的溶液中，在外力攪拌下快速形成穩(wěn)定的不分層的凝膠體，有較好的粘滯性和觸變性，能增強導電涂層的附著力，提高導電性能和保持較好的物理機械性能。
聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料是一種導電性能優(yōu)異的墨綠色粉體，向去離子水中加入凹凸棒土原料制成漿料，在不斷攪拌的條件下，向漿料中加入苯胺，再加入無機酸，氧化劑溶液進行氧化聚合，制得無機酸摻雜的聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料；再對無機酸摻雜的聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料進行脫雜，然后抽濾，并用去離子水洗至濾液呈無色中性，得到本征態(tài)聚苯胺/凹凸棒土納米復合材料；重新分散在水中形成漿體，然后在漿中加入有機酸進行再摻雜；再進行抽濾，并用去離子水洗去游離的有機酸，置于40～80℃下干燥，最后經(jīng)粉碎得到墨綠色粉體。
純丙乳液是由多種丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸酯類以及功能性助劑多元聚，通過優(yōu)化工藝共聚而成的乳液，具有粒徑細，高光澤，優(yōu)良的耐候性，優(yōu)良的抗回粘性，具有廣泛的適用性。
聚乙二醇具有良好的水溶性、相溶性、潤滑性、保濕性、分散性和粘接性。
丙二醇丁醚是一種溶劑，有利于提高水基凹凸棒導電涂料的漆膜光潔度、平整性和牢度性，也是一種良好的偶聯(lián)劑。
乙二醇是一種抗凍劑。
聚氧丙烯甘油醚是一種無色或黃色非揮發(fā)性油狀液體消泡劑，熱穩(wěn)定性好。
本發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn)：
1、水基凹凸棒導電涂料的生產(chǎn)方法：①將水基凹凸棒導電涂料的配料加入攪拌器內(nèi)進行攪拌混合，攪拌器的速度控制為200～800轉(zhuǎn)/分，攪拌時間控制在10～60分鐘，攪拌混合均勻后為水基凹凸棒導電涂料的混合物；②將步驟①獲得的混合物輸入砂磨機中進行研磨為水基凹凸棒導電涂料的半成品，砂磨機的速度控制為1500～3000轉(zhuǎn)/分，研磨控制在1～4小時；③將步驟②獲得的水基凹凸棒導電涂料的半成品進行真空脫氣工藝處理，罐裝為水基凹凸棒導電涂料的成品。
所述水基凹凸棒導電涂料的配料按重量百分比由下列組分組成：膏狀凹凸棒石粘土15～55％、聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料8～35％、純丙乳液5～35％、聚乙二醇0.1～5％、丙二醇丁醚0.1～5％、乙二醇0.1～5％、聚氧丙烯甘油醚0.01～1％和去離子水1～40％。
所述膏狀凹凸棒石粘土的生產(chǎn)工藝是：(1)選用凹凸棒礦泥漿為主體原料，凹凸棒礦泥漿按重量百分比由下列組分組成：凹凸棒石粘土15～35％和水65～85％；(2)鈉化處理：將凹凸棒礦泥漿輸送到攪拌機內(nèi)，添加氫氧化鈉后進行攪拌，經(jīng)過攪拌后的凹凸棒礦泥漿輸送到鈉化池中陳化1～7天；鈉化配料按重量百分比由下列組分組成：凹凸棒礦泥漿95～99.5％和氫氧化鈉0.5～5％；(3)酸化處理：將鈉化后凹凸棒礦泥漿輸送到攪拌機內(nèi)，添加濃度為98％的硫酸后進行攪拌，經(jīng)過攪拌后的凹凸棒礦泥漿輸送到酸化池中陳化1～3天；酸化配料按重量百分比由下列組分組成：鈉化后的凹凸棒礦泥漿92～99.5％和濃度為98％的硫酸0.5～8％；(4)水洗和篩去雜質(zhì)：將酸化后的凹凸棒礦泥漿輸送到沉淀池中，重新加水浸泡，用氣泵沖翻，篩去雜質(zhì)，沉淀后放出浸泡水，并將沉淀后的泥漿輸送到成品池內(nèi)，沉淀后的泥漿為膏狀凹凸棒石粘土；水洗配料按重量百分比由下列組分組成：酸化后的凹凸棒礦泥漿25～65％和水35～75％；膏狀凹凸棒石粘土按重量百分比由下列組分組成：凹凸棒石粘土5～40％和水60～95％。
上述生產(chǎn)工藝是采用由本發(fā)明人于2008年8月25日申請的“膏狀凹凸棒石粘土的生產(chǎn)工藝”，中國專利公開號為：CN101348257，公開日：2009年1月21日。
所述凹凸棒礦造漿生產(chǎn)工藝是：將凹凸棒礦輸入攪拌機內(nèi)攪拌，經(jīng)擠出機擠壓成片狀后，再次輸入攪拌機內(nèi)攪拌，經(jīng)擠出機擠壓成片狀后自然晾曬，晾干的凹凸棒礦輸送到原料池中浸泡，用氣泵沖翻，沉淀后放出浸泡水，篩去雜質(zhì)，輸入半成品池中，重新加水浸泡，用氣泵沖翻，沉淀后放出浸泡水，并將沉淀后的泥漿輸送到成品池內(nèi)，即為凹凸棒礦泥漿成品。
上述生產(chǎn)工藝是采用由本發(fā)明人于2004年1月6日申請的“凹凸棒礦造漿生產(chǎn)工藝”，中國專利授權公告號為：CN1287965C，授權公告日：2006年12月6日。
聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料的的制備方法，工藝步驟如下：向去離子水中加入凹凸棒土原料制成漿料；在不斷攪拌的條件下，向漿料中加入苯胺，再加入無機酸，氧化劑溶液進行氧化聚合，制得無機酸摻雜的聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料；再對無機酸摻雜的聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料進行脫雜，然后抽濾，并用去離子水洗至濾液呈無色中性，得到本征態(tài)聚苯胺/凹凸棒土納米復合材料；重新分散在水中形成漿體，然后在漿中加入有機酸進行再摻雜；再進行抽濾，并用去離子水洗去游離的有機酸，置于40～80℃下干燥，最后經(jīng)粉碎得到墨綠色粉體。
上述生產(chǎn)工藝是采用由本發(fā)明人于2007年12月27日申請的“聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料的制備方法”，中國專利授權公告號為：CN100549097C，授權公告日：2009年10月14日。
本發(fā)明選用的聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料，其微觀上呈納米棒狀結(jié)構(gòu)，長徑比大，且密度小和易分散，纖維狀聚苯胺/凹凸棒石很容易形成導電網(wǎng)絡，在含量較低的情況下仍可以發(fā)揮優(yōu)越的導電性能，從而大大降低了成本。
本發(fā)明選用膏狀凹凸棒石粘土和純丙乳液為成膜物質(zhì)，這使得導電涂層對各種底材均表現(xiàn)出良好的附著力、優(yōu)良的物理機械性能、較好的耐腐蝕性、優(yōu)異的力學性能及機械性能。
雖然水基凹凸棒導電涂料的配料中已經(jīng)有了消泡劑，但是配料在砂磨機中進行研磨時仍然會產(chǎn)生一些微量的小泡沫，經(jīng)過真空脫氣工藝處理后，能確保水基凹凸棒導電涂料成品的質(zhì)量。
水基凹凸棒導電涂料可以直接刷涂、刮涂或噴涂在導電涂層的表面，提高了涂層質(zhì)量，降低了導電涂料的用量，節(jié)約了成本。
水基凹凸棒導電涂料可以發(fā)揮優(yōu)越的導電性能，具有消除靜電和電磁屏蔽性能。
水基凹凸棒導電涂料的生產(chǎn)方法適用于生產(chǎn)水基凹凸棒導電涂料。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述：
實施例1：
1、水基凹凸棒導電涂料的生產(chǎn)方法：①將水基凹凸棒導電涂料的配料加入攪拌器內(nèi)進行攪拌混合，攪拌器的速度控制為500～600轉(zhuǎn)/分，攪拌時間控制在40分鐘，攪拌混合均勻后為水基凹凸棒導電涂料的混合物；②將步驟①獲得的混合物輸入砂磨機中進行研磨為水基凹凸棒導電涂料的半成品，砂磨機的速度控制為2500～2800轉(zhuǎn)/分，研磨控制在3小時；③將步驟②獲得的水基凹凸棒導電涂料的半成品進行真空脫氣工藝處理，罐裝為水基凹凸棒導電涂料的成品。
所述水基凹凸棒導電涂料的配料按重量百分比由下列組分組成：膏狀凹凸棒石粘土32％、聚苯胺/凹凸棒土納米導電復合材料28％、純丙乳液22％、聚乙二醇1.2％、丙二醇丁醚0.5％、乙二醇0.26％、聚氧丙烯甘油醚0.04％和去離子水16％。