本发明涉及涂层材料技术领域,特别是涉及一种掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法。
背景技术
环氧树脂具有优异的力学性能、热稳定性能、粘接性能和加工性能等,可作为涂覆材料、复合材料基体和胶粘剂使用,广泛应用于机械、化工、电子电器和航空航天等领域。由于环氧树脂的体积电阻率较高,长期以来基本被用作绝缘材料使用。但随着电子产品逐渐向小型化和便携化的发展,具有一定导电性能的环氧树脂复合材料在电子信息产业、航空工业和公共设施等领域的应用需求越来越强烈。制备得到一种环氧树脂导电复合材料可以扩大环氧树脂的应用范围,同时,在导电材料的选择上也为人们提供了更多的选择空间。
环氧树脂导电复合材料是以环氧树脂为基体,加入固化剂、导电填料以及其它添加剂,经过填料分散、树脂固化后得到复合材料体系。目前,导电填料的种类主要有金属填料和碳系填料。但是,将金属材料和碳材料结合起来作为导电填料的应用还不多。
为此,有必要针对上述问题,提出一种掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法,包括:
(1)将羧化的碳纳米管加入去离子水中,于75~85℃水浴条件下磁力搅拌1~2h,冷却至20~30℃,以一定的滴加速度加入硝酸银溶液,搅拌30~40min,再加入硼氢化钠溶液,继续搅拌2~5h,得到掺银碳纳米管;
(2)按照重量份计:称取环氧树脂30~40份,改性聚胺10~20份,环氧丙烷丁基醚5~10份,偶联剂为1~5份,消泡剂为1~4份,丙酮为20~30份,超声分散2~4h,再加入2~5份所述掺银碳纳米管,继续分散1~2h,得到涂料混合物;
(3)将上述涂料混合物喷涂在处理过的玻璃表面,于常温条件下固化24~48h,得到掺银碳纳米管-环氧基复合涂层。
优选的,步骤(1)中,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:1~5。
优选的,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:3。
优选的,步骤(1)中,硝酸银溶液的滴加速度为15~25滴/min。
优选的,步骤(2)中,按照重量份计:称取环氧树脂35份,改性聚胺15份,环氧丙烷丁基醚7.5份,偶联剂为3份,消泡剂为2.5份,丙酮为25份,掺银碳纳米管为3.5份。
优选的,步骤(2)中,超声功率为700~900w。
优选的,步骤(3)中,喷距为15~25mm。
优选的,步骤(3)中,所述掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的厚度为1.5~2.5mm。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明的复合涂层中,银粒子能够均匀地分散在碳纳米管上,从而使得其该涂层具有较好的导电性能。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法,包括:
(1)将羧化的碳纳米管加入去离子水中,于75~85℃水浴条件下磁力搅拌1~2h,冷却至20~30℃,以一定的滴加速度加入硝酸银溶液,搅拌30~40min,再加入硼氢化钠溶液,继续搅拌2~5h,得到掺银碳纳米管;
(2)按照重量份计:称取环氧树脂30~40份,改性聚胺10~20份,环氧丙烷丁基醚5~10份,偶联剂为1~5份,消泡剂为1~4份,丙酮为20~30份,超声分散2~4h,再加入2~5份所述掺银碳纳米管,继续分散1~2h,得到涂料混合物;
(3)将上述涂料混合物喷涂在处理过的玻璃表面,于常温条件下固化24~48h,得到掺银碳纳米管-环氧基复合涂层。
其中,步骤(1)中,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:1~5,优选的,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:3;硝酸银溶液的滴加速度为15~25滴/min,优选的,硝酸银溶液的滴加速度为20滴/min。
其中,步骤(2)中,按照重量份计:称取环氧树脂35份,改性聚胺15份,环氧丙烷丁基醚7.5份,偶联剂为3份,消泡剂为2.5份,丙酮为25份,掺银碳纳米管为3.5份;超声功率为700~900w,优选的,超声功率为700~900w。
其中,步骤(3)中,喷距为15~25mm,优选的,喷距为20mm;所述掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的厚度为1.5~2.5mm,优选的,所述掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的厚度为2mm。
下述以具体地实施例进行说明本发明中掺银碳纳米管-环氧基复合涂层的制备方法。
实施例1
(1)将羧化的碳纳米管加入去离子水中,于75℃水浴条件下磁力搅拌1h,冷却至20℃,以15滴/min的滴加速度加入硝酸银溶液,搅拌30min,再加入硼氢化钠溶液,继续搅拌2h,得到掺银碳纳米管,其中,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:1;
(2)按照重量份计:称取环氧树脂30份,改性聚胺10份,环氧丙烷丁基醚5份,偶联剂为1份,消泡剂为1份,丙酮为20份,超声分散2h,再加入2份所述掺银碳纳米管,继续分散1h,得到涂料混合物;
(3)将上述涂料混合物喷涂在处理过的玻璃表面,于常温条件下固化24h,得到厚度为1.5mm的掺银碳纳米管-环氧基复合涂层。
实施例2
(1)将羧化的碳纳米管加入去离子水中,于80℃水浴条件下磁力搅拌1.5h,冷却至25℃,以20滴/min的滴加速度加入硝酸银溶液,搅拌35min,再加入硼氢化钠溶液,继续搅拌3h,得到掺银碳纳米管,其中,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:3;
(2)按照重量份计:称取环氧树脂35份,改性聚胺15份,环氧丙烷丁基醚7.5份,偶联剂为3份,消泡剂为2.5份,丙酮为25份,超声分散3h,再加入3.5份所述掺银碳纳米管,继续分散1.5h,得到涂料混合物;
(3)将上述涂料混合物喷涂在处理过的玻璃表面,于常温条件下固化36h,得到厚度为2mm的掺银碳纳米管-环氧基复合涂层。
实施例3
(1)将羧化的碳纳米管加入去离子水中,于85℃水浴条件下磁力搅拌2h,冷却至30℃,以25滴/min的滴加速度加入硝酸银溶液,搅拌40min,再加入硼氢化钠溶液,继续搅拌5h,得到掺银碳纳米管,其中,所述硝酸银与所述硼氢化钠的摩尔比为1:5;
(2)按照重量份计:称取环氧树脂40份,改性聚胺20份,环氧丙烷丁基醚10份,偶联剂为5份,消泡剂为4份,丙酮为30份,超声分散4h,再加入5份所述掺银碳纳米管,继续分散2h,得到涂料混合物;
(3)将上述涂料混合物喷涂在处理过的玻璃表面,于常温条件下固化48h,得到厚度为2.5mm的掺银碳纳米管-环氧基复合涂层。
上述实施例1~3中的方法制得的掺银碳纳米管-环氧基复合涂层中,银粒子能够均匀地分散在碳纳米管上,从而使得该复合涂层具有较好的导电性能。采用rts-9型双电测四探针测试仪对上述实施例1~3中的掺银碳纳米管-环氧基复合涂层进行电导率的测试,结果测得其电导率为3.86~4.92s/cm。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。