[发明专利]一种碱锰电池用水性导电剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性导电剂及其生产方法，具体讲是一种碱锰电池用水性导电剂及其生产方法，属精细化学材料领域。

背景技术

目前国内碱锰电池用导电剂属油性导电剂（专利号ZL03149783.7）。油性导电剂属溶剂型的，含有大量挥发性的有机溶剂，对环境污染严重，同时也对人体健康造成威胁；目前已成为国家要求生产企业逐步减产转型，使用企业逐步减用停用的产品；因此急需开发一种低碳、环保且对人体健康无害的水性导电剂产品。 

但是，要生产碱锰电池用的水性导电剂，面临三大问题需要解决，其一，在单一组份的碱锰电池用水性导电剂的技术方案中，要建立有将“水性”变“抗水性”的质变化学反应，即有将水性导电剂产品变成抗水性喷涂膜的质变化学反应；其二，将质变化学反应时间控制在喷涂液烘干成膜的那一瞬间进行；其三，需降低反应温度；然而，到目前为止，在碱锰电池行业内还没有能解决上述问题的水性导电剂成功生产的技术报导；如何解决碱锰电池用水性导电剂的上述问题，生产出与油性导电剂具有同等品质，可完全替代油性导电剂使用的碱锰电池用水性导电剂，已成为业内急待解决的难题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种环保型的，对人体无害，且可解决上述三大问题的碱锰电池用水性导电剂，同时还提供了该碱锰电池用水性导电剂的生产方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种碱锰电池用水性导电剂,其特征在于：它由水性助剂混合料、石墨类导电粉末和水性树脂基料的重量份以7∶1∶6的比例混炼而成；

其中，水性助剂混合料由下述成分组成：水性润湿剂0.30-0.70重量份，水性流变助剂0.20-0.70重量份，水性消泡剂0.10-0.30重量份，水性杀菌剂0.10-0.30重量份，余量为工业用纯净水；

水性树脂基料由下述成分组成：含羟基水性树脂1.30-3.50重量份，水性潜伏型固化剂0.30-1.10重量份，水性成膜助剂0.20-0.70重量份，水性降温催化剂0.20-0.70重量份，余量为工业用纯净水。

上述的水性润湿剂、水性流变助剂、水性消泡剂、水性杀菌剂；上述的石墨类导电粉末；上述的含羟基水性树脂、水性潜伏型固化剂、水性成膜助剂、水性降温催化剂以及工业用纯净水中铁的质量比含量均＜100ppm。 

上述的水性润湿剂为阴离子润湿剂、水性聚硅氧烷润湿剂、水性乙炔二醇润湿剂中任1种或它们的组合；上述的水性流变助剂为水性增稠剂、水性流平剂、水性触变剂中任1种或其组合；上述的水性消泡剂为矿物油消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中任1种或其组合；上述的水性杀菌剂为水性灌内防腐杀菌剂。

上述的含羟基水性树脂为含羟基聚氨酯分散体、含羟基聚丙烯酸酯分散体、含羟基叔丙乳液中任1种或几种混合；上述的水性潜伏型固化剂为三聚氰胺固化剂、聚异氰酸酯固化剂中任1种或其组合；上述的水性成膜助剂为齐大醇脂-12水性成膜助剂；上述的水性降温催化剂为NACURE49-110水性降温催化剂。 

上述的石墨类导电粉末可选用晶质石墨粉末、隐晶质石墨粉末、人造石墨粉末、膨胀石墨粉末中任1种或几种混合。

上述的工业用纯净水为由反渗透法生产而得的工业用纯净水。

上述水性导电剂固体物的质量比含量为17.0％-19.0％；涂膜电阻＜3.0千欧姆；涂膜对电池钢壳的附着力＞90.0％；涂膜在0-75℃水中连续浸泡24小时不脱落；该水性导电剂产品中铁的质量比含量＜100ppm。

为了实现上述目的，本发明还提供了上述水性导电剂的生产方法，它包括步骤如下：

1）配制水性助剂混合料；然后将其投入至分散釜内高速搅拌混合而成；该分散釜的转速为300-800转/分，混合时间为15-45分钟；

2)在步骤1）的混合料中加入石墨类导电粉末，在1000-1200转/分的转速下分散30～120分钟,使石墨类导电粉末润湿分散；

3）在步骤2)的润湿分散的混合料中加入水性树脂基料，再在300-800转/分的转速下混炼30～90分钟，得到所述水性导电剂产品。

上述步骤3）的混炼过程中还有调整该水性导电剂产品固体物质量比含量在17.0%-19.0%的步骤；该调整步骤的具体操作为：当该水性导电剂产品固体物质量比含量低于17.0%时，将分散釜的上盖打开，使水分自然挥发；当该水性导电剂产品固体物质量比含量高于19.0%时，向分散釜内加工业用纯净水稀释。