[发明专利]一种纳米水性导电油墨及其制备方法

摘要

一种纳米水性导电油墨，按照质量百分比由以下组分组成多壁碳纳米管8～10％、六亚甲基二异氰酸酯20～22％、聚乙二醇‑20008～10％、二羟甲基丙酸1～3％、N‑甲基吡咯烷酮2～4％、1,6‑己二醇0.3～3％、三乙胺1～3％、去离子水20～30％、二月桂酸丁基锡0.1～1％、丙酮1～3％、乙二醇6～9％、乙醇胺2～4％、聚乙二醇2001～2％、聚丙烯酰胺1～2％、聚丙烯乙酯1～2％、聚丙烯蜡1～2％、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚1～2％和大红色浆10％，上述组分质量百分比值和为100％。本发明纳米水性导电油墨粘度小，固化速度快，墨层固化后有较好的耐摩擦和耐抗性，且其制备方法简单，设备成本低。

主权项

一种纳米水性导电油墨，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：多壁碳纳米管8～10％、六亚甲基二异氰酸酯20～22％、聚乙二醇‑20008～10％、二羟甲基丙酸1～3％、N‑甲基吡咯烷酮2～4％、1,6‑己二醇0.3～3％、三乙胺1～3％、去离子水20～30％、二月桂酸丁基锡0.1～1％、丙酮1～3％、乙二醇6～9％、乙醇胺2～4％、聚乙二醇200 1～2％、聚丙烯酰胺1～2％、聚丙烯酸乙酯1～2％、聚丙烯蜡1～2％、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚1～2％和大红色浆10％，上述组分质量百分比值和为100％；具体制备方法为：步骤1，将多壁碳纳米管加入乙二醇中磁力搅拌30min后超声分散30min，得到混合物A；步骤2，将六亚甲基二异氰酸酯和聚乙二醇‑2000加入带有回流冷凝器、温度计和搅拌装置的四口烧瓶中，水浴加热升温至85℃搅拌2h后加入二月桂酸丁基锡反应30min；然后将温度降至60℃快速加入二羟甲基丙酸和N‑甲基吡咯烷酮的混合物，然后将水浴温度控制在60～70℃反应10min，再继续升温至85℃反应2h，再将温度降至35℃；步骤3，将1,6‑己二醇溶于丙酮中，并与步骤1得到的混合物A混合均匀，然后缓慢加入步骤2的反应体系中，高速搅拌剪切1h；将溶于去离子水的三乙胺在高速搅拌下加入反应体系，然后加入剩下的去离子水乳化25～30min，反应完成后将混合物进行减压蒸馏，蒸出助溶剂丙酮，得到含碳纳米管的水性聚氨酯分散体；步骤4，将大红色浆、步骤3得到的含碳纳米管的水性聚氨酯分散体、部分聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚混合并缓慢搅拌30min后倒入球磨罐中进行球磨后加入乙醇胺、聚乙二醇200、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯蜡和剩下的聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚，继续球磨4h，球磨机转速为400转/分，得到纳米水性导电油墨。