[发明专利]一种复合导电粉体的制备方法

说明书

一种复合导电粉体的制备方法，取蒸馏水，采用酸或碱控制水的pH值5.0～10.0，加入配成溶液的分散助剂，得到分散液；称取二氧化钛初品加入到分散液中，混合均匀，制备二氧化钛浆料；将在1小时～3小时内将水性改性石墨烯浆料和硅酸盐溶液加入到二氧化钛浆料中，同时，采用铝盐溶液控制体系pH值4.5～9.5，熟化1小时～2小时；经洗涤、过滤、干燥、粉碎，得到导电粉体。优点是：制备工艺简单，对设备要求低，成本低，制备出的导电粉体材料白度好、导电率高遮盖力强；并且具有优良化学惰性，可应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、以及有抗静电要求的领域。

技术领域

本发明涉及一种复合导电粉体的制备方法。

背景技术

导电材料根据化学成分的不同可以分为碳系、金属系、金属氧化物系和高分子系。其中，碳系导电材料主要有导电炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米、石墨烯管，具有导电性好、着色力强、化学稳定性高、密度小、价格低廉的特点；其不足主要有分散稳定性差、颜色深。金属系导电材料主要有银系、铜系、镍系，具有良好的导电性和延展性，颜色相对较浅；其不足主要有价格高，易发生离子迁移，易发生氧化、最终使导电性降低。金属氧化物系导电材料主要有掺锑二氧化锡、掺铝氧化锌、掺铟氧化锡，具有熔点高、抗氧化能力强的特点；其不足主要有生产工艺复杂、污染严重，而且价格较高。导电高分子材料主要有聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑等，具有质轻、环境稳定性好、电导率可调等优点，其不足主要有价格贵，处于实验室小量合成阶段、没有工业化。

二氧化钛又称钛白粉，无毒、无害、白度高、遮盖力强、附着力好，具有良好的化学惰性，广泛应用在涂料、塑料、造纸、油墨等诸多领域。但由于通常二氧化钛电阻值较高，限制了其在抗静电领域的应用。目前国内外有很多采用二氧化钛包覆掺锑二氧化锡，即ATO。但该类产品因生产工艺复杂，采用包膜剂属于有毒有害物质，因此主要停留在学术研究和制备实验是样品层面，还未实现工业化和产业化。

石墨烯只吸收2.3％的光、几乎完全透明，导热系数高达5300W/m·K，常温下电阻率只约10^-6Ω·cm，比铜或银更低，其自身是一种非常优异的导电材料。但因为其颜色，只局限使用在黑色或深颜色导电应用体系中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种白度和导电性指标兼顾的复合导电粉体的制备方法，该方法制备的导电粉体成本低，具有极佳的导电性、分散性、遮盖力、附着力，适合导电类产品在浅色产品中的应用。

本发明的技术解决方案是：

一种复合导电粉体的制备方法，其具体步骤如下：

1)取蒸馏水，采用无机酸或碱溶液控制水的pH值范围5.0～10.0，加入配成溶液的分散助剂，所述分散助剂为硅酸盐、丙烯酸盐、聚羧酸盐、柠檬酸、十二烷基磺酸钠中至少一种，分散10分钟～30分钟，得到分散液；

2)称取二氧化钛初品加入到步骤1)配制的分散液中，混合均匀，制备二氧化钛质量浓度为10％～50％的浆料；

3)将步骤2)的浆料升温至60℃～80℃，并在整个包膜过程维持此温度；

4)在1小时～3小时内将水性改性石墨烯浆料和硅酸盐溶液加入到步骤2)的浆料中，同时，采用铝盐溶液控制体系pH值4.5～9.5，熟化1小时～2小时；

5)将步骤4)洗涤、过滤、干燥、粉碎即得到导电粉体。

进一步的，所述水性改性石墨烯浆料为羧基化石墨烯或氨基化石墨烯，所述水性改性石墨烯浆料质量浓度为5％～10％；水性改性石墨烯浆料加入量以水性改性石墨烯浆料中C占TiO₂重量计为5％～12％。

进一步的，步骤1)中所述硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾，硅酸盐加入量以硅酸盐中SiO₂占TiO₂重量计为0.1％～0.4％。