[发明专利]碳纳米管超黑涂料及其制备方法

说明书

本申请涉及涂层材料技术领域，提供了一种碳纳米管超黑涂料及其制备方法。本申请提供的碳纳米管超黑涂料的制备方法，包括以下步骤：将炭黑分散在第一分散剂、有机助剂和去离子水的第一分散液中，得到第一混合体系，将所述第一混合体系进行机械研磨，得到炭黑分散液，其中，第一分散剂为水性分散树脂；配置混合有第二分散剂和去离子水的第二分散液，将碳纳米管分散在所述第二分散液中，得到第二混合体系，将所述第二混合体系进行研磨处理后，加入去离子水稀释，得到碳纳米管分散液；将所述炭黑分散液和所述碳纳米管分散液进行混合处理，得到超黑涂料。相较于单独以炭黑为颜料的超黑涂料，本申请提供的碳纳米管超黑涂料的反射率降低。

技术领域

本申请属于涂层材料技术领域，尤其涉及一种碳纳米管超黑涂料及其制备方法。

背景技术

超黑材料，也叫“看不见”材料，是一种新出现的“最黑”材料。超黑材料仅仅反射0.035％的光，达到了肉眼根本无法分辨的程度，黑得就像出现了一个黑洞，这种“超级黑”涂层材料被命名为“Vantablack”(梵塔黑)。超黑材料的出现，标志着在光学仪器上实用纳米技术的重大突破。在实际用途中，它可改进光学仪器的灵敏度，供天文摄影机、望远镜以及红外线扫描系统使用，它减少散光的能力，将提高天文望远镜观看最暗恒星时的“视力”，并能校准可用于拍摄宇宙最古老物质的相机，因为拍摄此类照片时，需把照相机对准尽可能黑的物质。同时，该材料也有潜力应用于一些军事用途。超黑材料可用于光学部件和挡板、遮光罩、镜筒内壁、暗室等需要消除杂散光的系统和零件中，以提高光学装置的精度，在空间探测、精密仪器、超黑暗室、光伏组件中具有广阔的应用前景。同时，超黑涂料接近纯粹的黑色，给视觉艺术设计领域带来更多可能。

炭黑作为黑色颜料着色剂，具有着色能力强、化学稳定性好、来源丰富、价格低廉等优点，已广泛应用于油墨、涂料、印染等领域。目前的超黑涂料，也多使用炭黑作为黑色颜料对光进行吸收。炭黑在550～780nm下的吸光度较低，炭黑作为黑色颜料的超黑涂料的反射率大概在3～5％，与纯粹的黑色仍有一定差距。目前降低炭黑涂料表面反射率的处理方法主要为表面处理。表面处理通常利用腐蚀或激光使涂层表面产生相应形状，增强光在表面的来回反射，从而增强吸光效果，但该方法往往要求高，步骤复杂，不利于超黑涂料的工业化生产。

发明内容

本申请要解决的问题

本申请的目的在于提供一种碳纳米管超黑涂料及其制备方法，旨在解决现有的以炭黑作为黑色颜料的超黑涂料反射率仍然较高的问题。

解决问题的方法

为实现上述发明目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供一种碳纳米管超黑涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

将炭黑分散在第一分散剂、有机助剂和去离子水的第一分散液中，得到第一混合体系，将所述第一混合体系进行机械研磨，得到炭黑分散液，其中，第一分散剂为水性分散树脂；

配置混合有第二分散剂和去离子水的第二分散液，将碳纳米管分散在所述第二分散液中，得到第二混合体系，将所述第二混合体系进行研磨处理后，加入去离子水稀释，得到碳纳米管分散液；

将所述炭黑分散液和所述碳纳米管分散液进行混合处理，得到碳纳米管超黑涂料。

优选的，所述将所述炭黑分散液和所述碳纳米管分散液进行混合处理，包括：按照炭黑和碳纳米管的质量比为5～25：0.25～2的比例，将所述炭黑分散液和所述碳纳米管分散液混合。

优选的，所述将所述第二混合体系进行研磨处理的方法为：将所述第二混合体系在三辊研磨机中进行研磨处理。

优选的，所述第二混合体系中，所述去离子水与所述碳纳米管的质量比为(6～25):1。