[发明专利]金属复合纳米涂料

说明书

本发明提出了一种金属复合纳米涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：水性丙烯酸树脂乳液55～65份、纯丙乳液20～30份、苯胺1～3份、碳纳米管10～16份、改性纳米氧化镍10～16份、成膜助剂2～6份、消泡剂0.1～0.5份及水20～30份；改性纳米氧化镍主要由纳米氧化镍掺杂锌之后再经过硬脂酸钠表面处理制备获得。该金属复合纳米涂料较传统金属纳米涂料导电性能优异，且力学性能优异。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种金属复合纳米涂料。

背景技术

导电涂料是指涂覆在非导电基材上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的一类功能涂料。导电涂料是一种专用涂料，随着工业技术的发展及对各种电器性能要求的提高，导电涂料的应用范围也越来越广阔。

鉴于塑料等高分子材料、表面、体积电阻率较高，在使用中，其本身存在的一个缺陷是非常易于产生静电，此缺陷对电子材料使用而言，无疑是致命的，因此在对静电极为敏感的电子元器件、模块、精密仪器等的使用和包装上受到了限制。随着电子工业的迅猛发展，电磁波干扰形成了公害，导致无屏蔽保护的电子仪器设备使用过程中出现误操作、受干扰、机密信息泄密等问题。众所周知，以高分子材料为外壳的各种电子产品的电磁波干扰日趋严重，各个领域对高分子材料的导电性能也提出了新的要求。

尽管市场上已经有导电高分子材料，水性和油性防静电(导电)涂料出现，但导电高分子材料种类少，制造成本高、制备工艺复杂以及难控制，并且此类高分子聚合物在一般的有机溶剂中溶解困难，难以用普通方法施工；而水性导电涂料其采用的是价格昂贵的稀有的金属或者金属氧化物作为导电材料，致使产品价格居高不下；有机溶剂类防静电(导电)涂料尽管在性能和价格上也不错，但是随着对环境要求越来越严格，有机溶剂对环境污染和对人身的毒害也较大；因此这些产品在应用上受到了限制。

碳纳米管要在涂层中发挥导电性能，需要碳纳米管的相互接触，当掺杂量较少时，碳纳米管不能连续接触，其导电过程中会被绝缘性的树脂基体所隔开，导致涂料整体及形成的涂层导电性能下降；碳纳米管的掺杂量过多会对导电防腐涂料其它理化性能如附着力、柔韧性等产生影响，同时增加成本；即使在满足涂料理化性能的基础上加入适量碳纳米管，其中也有很多被绝缘性的树脂基体所隔离，失去导电性能，没有发挥所有碳纳米管的导电性，使得整体涂料的导电性受到影响。

发明内容

本发明提出一种金属复合纳米涂料，该金属复合纳米涂料较传统金属纳米涂料导电性能优异，且力学性能优异。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种金属复合纳米涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：

水性丙烯酸树脂乳液55～65份、纯丙乳液20～30份、苯胺1～3份、碳纳米管10～16份、改性纳米氧化镍10～16份、成膜助剂2～6份、消泡剂0.1～0.5份及水20～30份；所述改性纳米氧化镍主要由纳米氧化镍掺杂锌之后再经过硬脂酸钠表面处理制备获得。

优选地，所述改性纳米氧化镍的制备方法包括以下步骤：

1)将纳米氧化镍浸渍在0.4～0.8mol/L的锌离子溶液中超声搅拌2～6h，然后加入足够量的稀氨水溶液使得锌离子转变成氢氧化镍，过滤后在400～500℃下焙烧3～6h，得到掺杂锌的纳米氧化镍；

2)将掺杂锌的纳米氧化镍加入到0.5～1.1mol/L的硬脂酸钠溶液中浸渍1～3h，然后升温至60℃～70℃，再加入钛酸酯偶联剂，搅拌反应2～6h，结束后离心真空干燥即可。

优选地，所述纳米二氧化镍与所述钛酸酯偶联剂的质量之比为20～30:1。

优选地，所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯。

优选地，所述苯胺选自邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐与甲基环己烯四羧酸酐中的一种或者多种。