[发明专利]车用碳纳米管复合底漆及其制备、使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用底漆，尤其涉及一种车用碳纳米管复合底漆及其制备、使用方法，具体适用于实现非金属零部件上静电喷涂面漆的基础上，减轻对底漆颜色的干扰，并降低成本。

背景技术

汽车面漆是汽车品质的直观表现，高端汽车面漆的价格很昂贵，为了提高面漆的使用效率，静电喷涂是提高其使用效率的一种发展趋势。静电喷涂是使用高压静电场让面漆在电场的作用下喷涂在指定零部件表面，能使面漆的使用率高达50％–70％，而空气喷涂的使用效率就较低，一般只有20％–30％。实现静电喷涂需零部件导电或导静电，一般要求零部件的面电阻小于10⁹Ω/□，金属材料导电优良，而非金属零部件大多为绝缘材料，面电阻一般大于10¹⁴Ω/□，因此，非金属零部件要实现静电喷涂必须将其制成抗静电材料或在非金属材料表面喷抗静涂料才行。有报道在非金属零部件中添加导电添加剂以提高非金属材料的电导率来实现静电喷涂，也有在非金属零部件表面喷涂一层导静电的涂层来实现静电喷涂，显然，在非金属零部件表面喷涂一层导静电涂层所需导电剂量少，成本低，有更好的市场发展前景。

目前，应用于非金属零部件的表面涂层的导电剂主要是导电钛白和炭黑，这些导电剂在涂料中含量一般在10–30wt.％才能达到抗静电的效果，导电钛白密度约为4g/cm³，而油漆密度一般约为1g/cm³，密度不同易分层，而10wt.％以上的炭黑，将导致油漆颜色太深，难满足车用底漆使用要求。

中国专利，申请公布号为CN102277057A，申请公布日为2011年12月14日的发明专利申请公开了一种塑料底材静电涂装用导电底漆及其制备方法，原料包括热固性丙烯酸树脂20–30、热塑性丙烯酸树脂10–20、导电钛白颜料20–40、碳黑颜料0.3–2、分散剂1–3、溶剂5–10、底材润湿剂0.5–1、热固性丙烯酸树脂、分散剂，40–60wt％的溶剂、导电钛白颜料、碳黑颜料搅拌研磨后加入到热塑性丙烯酸树脂、底材润湿剂和剩余的溶剂中，混合均匀即得到塑料底材静电涂装用导电底漆。虽然该设计具有能实现静电喷涂的优点，但其仍旧具有以下缺陷：

首先，该设计采用的导电添加剂主要是导电钛白颜料，其密度约为4g/cm³，而油漆密度一般约为1g/cm³，密度不同易分层，导致导电钛白颜料在油漆中不易分散，难以混合均匀，不仅增加了操作难度，而且提高了使用量，需要添加很多的导电钛白颜料才能实现静电喷涂，加之导电钛白颜料的单价较高，其生产成本较高。

其次，该设计需要使用很多的导电钛白颜料，对底漆的颜色影响很大，颜色的干扰性较强，不利于面漆的使用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的导电添加剂不易在底漆中分散、添加量较多，生产成本较高，颜色的干扰性较强的缺陷与问题，提供一种导电添加剂易在底漆中分散、添加量很少，生产成本较低，颜色的干扰性较弱的车用碳纳米管复合底漆及其制备、使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种车用碳纳米管复合底漆，包括汽车底漆及其内部掺杂的导电添加剂；

所述导电添加剂是碳纳米管，该碳纳米管在汽车底漆中均匀分散，且碳纳米管在复合底漆中的质量百分比浓度是0.1–1.5wt.％；

所述复合底漆经喷涂后形成的碳纳米管复合涂层的面电阻为10³–10⁹Ω/□。

所述碳纳米管在复合底漆中的质量百分比浓度是0.8wt.％；所述复合底漆经喷涂后形成的碳纳米管复合涂层的面电阻为5×10⁶Ω/□。

所述碳纳米管是单壁或多壁碳纳米管；所述汽车底漆是环氧类树脂或丙烯酸类树脂。

一种上述车用碳纳米管复合底漆的制备方法，所述制备方法依次包括以下步骤：

先将碳纳米管加入到汽车底漆中以得到混合物，再对该混合物进行分散操作以使碳纳米管在汽车底漆中均匀分散，均匀分散后即可得到所述的碳纳米管复合底漆，该复合底漆中碳纳米管的质量百分比浓度是0.1–1.5wt.％，且该复合底漆经喷涂后形成的碳纳米管复合涂层的面电阻为10³–10⁹Ω/□。

所述分散操作指超声分散或球磨分散。

所述分散操作是超声分散时，超声波的大小为20–25Hz，超声时间为60min。

所述碳纳米管加入到汽车底漆时的状态为粉末状或浆液状。