[发明专利]纳米水性导电炭黑色浆及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，包括下述重量百分比的组分：

导电炭黑10.0～51.0％、粉体分散剂0.05～1.5％、偶联剂0.5～2.5％、稳定剂0.01～0.30％、水溶性树脂0.1～2.0％、分散剂1.0～7.0％、润湿剂0.5～4.0％、防沉剂0.01～0.3％、非离子乳化剂0.1～1.5％、pH调节剂0.001～0.01％、去离子水30～87％。

2.根据权利要求1所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，还包括防冻剂0.001～0.01％、杀菌剂0.001～0.06％。

3.根据权利要求1所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述组份的重量百分比数值优选范围为：导电炭黑15.0～40.0％、粉体分散剂0.2～1.5％、偶联剂0.6～2.4％、稳定剂0.015～0.25％、水溶性树脂0.2～1.5％、分散剂1.5～6.5％、润湿剂0.9～3.5％、防沉剂0.02～0.28％、非离子乳化剂0.2～1.4％、pH调节剂0.001～0.009％、去离子水45～80％。

4.根据权利要求1所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述组份的重量百分比数值优选范围为：导电炭黑18.0～30.0％、粉体分散剂0.35～1.4％、偶联剂0.7～2.0％、稳定剂0.02～0.24％、水溶性树脂0.35～1.4％、分散剂2.0～5.5％、润湿剂1.0～3.2％、防沉剂0.04～0.26％、非离子乳化剂0.3～1.3％、pH调节剂0.002～0.008％、去离子水55～75％。

5.根据权利要求1所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述组份的重量百分比数值优选范围为：导电炭黑20.0～28.0％、粉体分散剂0.4～1.0％、偶联剂0.8～1.5％、稳定剂0.03～0.1％、水溶性树脂0.7～1.0％、分散剂3.0～4.5％、润湿剂1.5～3.0％、防沉剂0.09～0.25％、非离子乳化剂0.4～1.0％、pH调节剂0.003～0.007％、去离子水60～70％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述的导电炭黑其比表面积为700-800m²/g，孔体积为310-345ml/100g，粒径100-125μm。

7.根据权利要求1-5任一项所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述粉体分散剂是聚丙烯酸钠、萘磺酸钠盐甲醛缩合物、苯磺酸钠盐甲醛缩合物中的一种或者多种。

8.根据权利要求1-5任一项所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述偶联剂是铬络合物偶联剂、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或者多种。

9.根据权利要求1-5任一项所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述的润湿剂是烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯，分子结构式如下：

其中R基团是甲基、乙基、丙基、异丙基、辛基、己基、戊基和十三烷基，n值为3-10。

10.根据权利要求1-5任一项所述的纳米水性导电炭黑色浆，其特征在于，所述的稳定剂是硬脂酸、硬脂酸锌、硬质酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸单甘脂和磷酸三丁酯中的一种或多种。

11.一种纳米水性导电炭黑色浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)干法研磨分散导电炭黑：

将导电炭黑和粉体分散剂按配比混合研磨分散，得到细度均一的导电炭黑粉体；

(2)干法改性分散导电炭黑：

在分散好的导电炭黑中按配比加入偶联剂、稳定剂和水溶性树脂，置于PSC粉体表面改性机中，设定温度和转速的条件下进行干法改性，制备改性导电炭黑粉体；

(3)导电炭黑色浆的制备：

在通过步骤(2)制备的改性导电炭黑粉体中按配比加入分散剂、润湿剂、防沉剂、非离子乳化剂、pH调节剂和去离子水，或进一步添加防冻剂及杀菌剂，经过润湿、分散、研磨和过滤，最后得到导电炭黑含量为10-30％的纳米级水性导电炭黑色浆。