一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層及其製備方法與流程

2023-12-08 14:50:26 1

本發明涉及金屬材料保護的技術領域，尤其涉及一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層及其製備方法。

背景技術：

鋁製充電器外殼在使用時，因其內部具有電能，而鋁製充電器外殼為金屬，易導電，當鋁製充電器外殼產生靜電時很容易造成充電器著火，因此鋁製充電器外殼的防靜電性能具有至關重要的作用，因此亟需設計一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層來解決現有技術中的問題。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層及其製備方法，製備得到的鋁製充電器外殼塗層的具有優異的防靜電性能。

本發明提出的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料按重量份包括：改性有機矽樹脂80-120份、脲醛樹脂60-90份、丙烯酸樹脂50-100份、去離子水20-40份、石墨12-35份、改性碳納米管8-15份、碳纖維2-9份、膨潤土5-15份、重晶石粉3-9份、導電雲母粉2-8份、炭黑6-12份、氧化錫3-9份、沉澱硫酸鋇3-12份、冰晶石5-15份、氟硼酸鈉1-5份、十二烷基苯磺酸鈉2-6份、硬脂酸鎂3-8份、矽烷偶聯劑KH-550 2-9份、聚醯胺固化劑1-5份、二甲基甲醯胺3-7份。

優選地，改性有機矽樹脂按如下工藝進行製備：將一苯基三乙氧基矽烷、二乙基三乙氧基矽烷和四乙氧基矽烷混合均勻，然後加入混合溶劑，升溫至85-95℃，然後滴加去離子水和鹽酸混合均勻，降溫至65-75℃，保溫1-3h，然後於100-120℃脫水，冷卻至室溫得到物料a；將正丁醇、二甲苯和環氧樹脂E-20混合均勻得到物料b，接著將物料a和物料b混合均勻，接著加入鈦酸丁酯，升溫至170-180℃，保溫1-3h，冷卻至室溫得到改性有機矽樹脂。

優選地，混合溶劑由正丁醇和二甲苯按重量比1-3：6-8混合而成。

優選地，改性有機矽的製備工藝中，一苯基三乙氧基矽烷、二乙基三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、混合溶劑、去離子水、鹽酸、正丁醇、二甲苯、環氧樹脂E-20和鈦酸丁酯的重量比為2-5：1-3：3-6：2-4：3-6：1-3：2-4：2-5：1-3：4-6。

優選地，改性碳納米管按如下工藝進行製備：將碳納米管和濃硝酸混合均勻，然後置於55-65℃回流1-3h，接著用孔徑為0.1-0.3μm的微孔濾膜抽濾，然後用蒸餾水洗滌至中性，接著置於1100-1130℃烘箱中乾燥10-14h，冷卻至室溫得到改性碳納米管。

優選地，碳納米管為10-20nm，長度為1-10μm，純度＞95％。

優選地，改性碳納米管的製備工藝中，碳納米管和濃硝酸的重量比為2-4：3-6。

本發明的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層的製備方法，包括如下步驟：

S1、將改性有機矽樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂與去離子水加入攪拌機內，在攪拌速度180-220r/min下攪拌25-40min得到物料a；

S2、向物料a中加入石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鎂、矽烷偶聯劑、醯胺固化劑及二甲基甲醯胺，在攪拌速度為450-550r/min下攪拌50-70min，用目數≥120目的絲網過濾，裝桶得到鋁製充電器外殼的防靜電塗層。

本發明的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料包括改性有機矽樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂、去離子水、石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鎂、矽烷偶聯劑KH-550、聚醯胺固化劑和二甲基甲醯胺。其中以改性有機矽樹脂為主料，以脲醛樹脂和丙烯酸樹脂為主料補強料，以石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、和硬脂酸鎂為填料，以矽烷偶聯劑KH-550、十二烷基苯磺酸鈉、聚醯胺固化劑和二甲基甲醯胺為助劑，通過主料、主料補強料、助劑和填料的配合使用，合理控制配比，得到的鋁製充電器外殼塗層具有優異的防靜電性能。其中添加的改性有機矽樹脂通過將一苯基三乙氧基矽烷、二乙基三乙氧基矽烷和四乙氧基矽烷混合均勻，然後加入混合溶劑，升溫後滴加去離子水和鹽酸混合均勻，降溫後保溫，然後脫水，冷卻至室溫得到物料a；將正丁醇、二甲苯和環氧樹脂E-20混合均勻得到物料b，接著將物料a和物料b混合均勻，接著加入鈦酸丁酯，升溫後保溫，冷卻至室溫得到，通過環氧樹脂E-20與有機矽樹脂進行共混改性，製備得到的改性有機矽樹脂具有優異的防靜電性能。添加的改性碳納米管通過將碳納米管和濃硝酸混合均勻，然後回流，接著用微孔濾膜抽濾，然後用蒸餾水洗滌至中性，接著置於烘箱中乾燥，冷卻至室溫得到，將碳納米管進行酸化處理，並利用助劑中添加的矽烷偶聯劑KH-550實現有機和無機有效地結合，有效提高了本發明鋁製充電器外殼塗層優異的防靜電性能。本發明製備得到的鋁製充電器外殼塗層具有優異的防靜電性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。

實施例1

本發明提出的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料按重量份包括：改性有機矽樹脂100份、脲醛樹脂75份、丙烯酸樹脂75份、去離子水30份、石墨23.5份、改性碳納米管11.5份、碳纖維5.5份、膨潤土10份、重晶石粉6份、導電雲母粉5份、炭黑9份、氧化錫6份、沉澱硫酸鋇7.5份、冰晶石10份、氟硼酸鈉3份、十二烷基苯磺酸鈉4份、硬脂酸鎂5.5份、矽烷偶聯劑KH-550 5.5份、聚醯胺固化劑3份、二甲基甲醯胺5份。

實施例2

本發明提出的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料按重量份包括：改性有機矽樹脂80份、脲醛樹脂90份、丙烯酸樹脂50份、去離子水40份、石墨12份、改性碳納米管15份、碳纖維2份、膨潤土15份、重晶石粉3份、導電雲母粉8份、炭黑6份、氧化錫9份、沉澱硫酸鋇3份、冰晶石15份、氟硼酸鈉1份、十二烷基苯磺酸鈉6份、硬脂酸鎂3份、矽烷偶聯劑KH-550 9份、聚醯胺固化劑1份、二甲基甲醯胺7份。

改性有機矽樹脂按如下工藝進行製備：按重量份將2份一苯基三乙氧基矽烷、3份二乙基三乙氧基矽烷和3份四乙氧基矽烷混合均勻，然後加入4份混合溶劑，升溫至85℃，然後滴加6份去離子水和1份鹽酸混合均勻，降溫至75℃，保溫1h，然後於120℃脫水，冷卻至室溫得到物料a；將2份正丁醇、5份二甲苯和1份環氧樹脂E-20混合均勻得到物料b，接著將物料a和物料b混合均勻，接著加入6份鈦酸丁酯，升溫至170℃，保溫3h，冷卻至室溫得到改性有機矽樹脂。

其中，混合溶劑由正丁醇和二甲苯按重量比1：8混合而成。

改性碳納米管按如下工藝進行製備：按重量份將2份碳納米管和6份濃硝酸混合均勻，然後置於55℃回流3h，接著用孔徑為0.1μm的微孔濾膜抽濾，然後用蒸餾水洗滌至中性，接著置於1130℃烘箱中乾燥10h，冷卻至室溫得到改性碳納米管。

其中，碳納米管為10nm，長度為10μm，純度為96％。

本發明的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層的製備方法，包括如下步驟：

S1、將改性有機矽樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂與去離子水加入攪拌機內，在攪拌速度180r/min下攪拌40min得到物料a；

S2、向物料a中加入石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鎂、矽烷偶聯劑、醯胺固化劑及二甲基甲醯胺，在攪拌速度為450r/min下攪拌70min，用目數為120目的絲網過濾，裝桶得到鋁製充電器外殼的防靜電塗層。

實施例3

本發明提出的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料按重量份包括：改性有機矽樹脂120份、脲醛樹脂60份、丙烯酸樹脂100份、去離子水20份、石墨35份、改性碳納米管8份、碳纖維9份、膨潤土5份、重晶石粉9份、導電雲母粉2份、炭黑12份、氧化錫3份、沉澱硫酸鋇12份、冰晶石5份、氟硼酸鈉5份、十二烷基苯磺酸鈉2份、硬脂酸鎂8份、矽烷偶聯劑KH-550 2份、聚醯胺固化劑5份、二甲基甲醯胺3份。

改性有機矽樹脂按如下工藝進行製備：按重量份將5份一苯基三乙氧基矽烷、1份二乙基三乙氧基矽烷和6份四乙氧基矽烷混合均勻，然後加入2份混合溶劑，升溫至95℃，然後滴加3份去離子水和3份鹽酸混合均勻，降溫至65℃，保溫3h，然後於100℃脫水，冷卻至室溫得到物料a；將4份正丁醇、2份二甲苯和3份環氧樹脂E-20混合均勻得到物料b，接著將物料a和物料b混合均勻，接著加入4份鈦酸丁酯，升溫至180℃，保溫1h，冷卻至室溫得到改性有機矽樹脂。

其中，混合溶劑由正丁醇和二甲苯按重量比3：6混合而成。

改性碳納米管按如下工藝進行製備：按重量份將4份碳納米管和3份濃硝酸混合均勻，然後置於65℃回流1h，接著用孔徑為0.3μm的微孔濾膜抽濾，然後用蒸餾水洗滌至中性，接著置於1100℃烘箱中乾燥14h，冷卻至室溫得到改性碳納米管。

其中，碳納米管為20nm，長度為1μm，純度為97％。

本發明的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層的製備方法，包括如下步驟：

S1、將改性有機矽樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂與去離子水加入攪拌機內，在攪拌速度220r/min下攪拌25min得到物料a；

S2、向物料a中加入石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鎂、矽烷偶聯劑、醯胺固化劑及二甲基甲醯胺，在攪拌速度為550r/min下攪拌50min，用目數為125目的絲網過濾，裝桶得到鋁製充電器外殼的防靜電塗層。

實施例4

本發明提出的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料按重量份包括：改性有機矽樹脂85份、脲醛樹脂85份、丙烯酸樹脂60份、去離子水35份、石墨13份、改性碳納米管14份、碳纖維3份、膨潤土12份、重晶石粉4份、導電雲母粉7份、炭黑7份、氧化錫8份、沉澱硫酸鋇4份、冰晶石12份、氟硼酸鈉2份、十二烷基苯磺酸鈉5份、硬脂酸鎂4份、矽烷偶聯劑KH-550 8份、聚醯胺固化劑2份、二甲基甲醯胺6份。

改性有機矽樹脂按如下工藝進行製備：按重量份將3份一苯基三乙氧基矽烷、2.5份二乙基三乙氧基矽烷和4份四乙氧基矽烷混合均勻，然後加入3.5份混合溶劑，升溫至88℃，然後滴加5份去離子水和1.5份鹽酸混合均勻，降溫至72℃，保溫1.5h，然後於115℃脫水，冷卻至室溫得到物料a；將2.5份正丁醇、4份二甲苯和1.5份環氧樹脂E-20混合均勻得到物料b，接著將物料a和物料b混合均勻，接著加入5.5份鈦酸丁酯，升溫至172℃，保溫2.5h，冷卻至室溫得到改性有機矽樹脂。

其中，混合溶劑由正丁醇和二甲苯按重量比1.5：7.5混合而成。

改性碳納米管按如下工藝進行製備：按重量份將2.5份碳納米管和5份濃硝酸混合均勻，然後置於58℃回流2.5h，接著用孔徑為0.15μm的微孔濾膜抽濾，然後用蒸餾水洗滌至中性，接著置於1120℃烘箱中乾燥11h，冷卻至室溫得到改性碳納米管。

其中，碳納米管為12nm，長度為9μm，純度為94％。

本發明的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層的製備方法，包括如下步驟：

S1、將改性有機矽樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂與去離子水加入攪拌機內，在攪拌速度182r/min下攪拌39min得到物料a；

S2、向物料a中加入石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鎂、矽烷偶聯劑、醯胺固化劑及二甲基甲醯胺，在攪拌速度為480r/min下攪拌65min，用目數為125目的絲網過濾，裝桶得到鋁製充電器外殼的防靜電塗層。

實施例5

本發明提出的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層，其原料按重量份包括：改性有機矽樹脂115份、脲醛樹脂65份、丙烯酸樹脂90份、去離子水25份、石墨34份、改性碳納米管9份、碳纖維8份、膨潤土8份、重晶石粉8份、導電雲母粉3份、炭黑11份、氧化錫4份、沉澱硫酸鋇11份、冰晶石8份、氟硼酸鈉4份、十二烷基苯磺酸鈉3份、硬脂酸鎂7份、矽烷偶聯劑KH-550 3份、聚醯胺固化劑4份、二甲基甲醯胺4份。

改性有機矽樹脂按如下工藝進行製備：按重量份將4份一苯基三乙氧基矽烷、1.5份二乙基三乙氧基矽烷和5份四乙氧基矽烷混合均勻，然後加入2.5份混合溶劑，升溫至92℃，然後滴加4份去離子水和2.5份鹽酸混合均勻，降溫至68℃，保溫2.5h，然後於105℃脫水，冷卻至室溫得到物料a；將3.5份正丁醇、3份二甲苯和2.5份環氧樹脂E-20混合均勻得到物料b，接著將物料a和物料b混合均勻，接著加入4.5份鈦酸丁酯，升溫至178℃，保溫1.5h，冷卻至室溫得到改性有機矽樹脂。

其中，混合溶劑由正丁醇和二甲苯按重量比2.5：6.5混合而成。

改性碳納米管按如下工藝進行製備：按重量份將3.5份碳納米管和4份濃硝酸混合均勻，然後置於62℃回流1.5h，接著用孔徑為0.25μm的微孔濾膜抽濾，然後用蒸餾水洗滌至中性，接著置於1110℃烘箱中乾燥13h，冷卻至室溫得到改性碳納米管。

其中，碳納米管為18nm，長度為2μm，純度為96％。

本發明的一種鋁製充電器外殼的防靜電塗層的製備方法，包括如下步驟：

S1、將改性有機矽樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂與去離子水加入攪拌機內，在攪拌速度218r/min下攪拌26min得到物料a；

S2、向物料a中加入石墨、改性碳納米管、碳纖維、膨潤土、重晶石粉、導電雲母粉、炭黑、氧化錫、沉澱硫酸鋇、冰晶石、氟硼酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鎂、矽烷偶聯劑、醯胺固化劑及二甲基甲醯胺，在攪拌速度為520r/min下攪拌55min，用目數為125目的絲網過濾，裝桶得到鋁製充電器外殼的防靜電塗層。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。