本發明基本屬于導電涂料
技術領域：
，尤其涉及一種使用石墨烯的導靜電底漆及其制備方法。
背景技術：
：傳統靜電底漆通常用導電炭黑作導電劑，如cn102838909b公開了利用導電炭黑作為導電劑制備導電底漆的方法。但導電炭黑由于導電性能不好，通常需要的添加5％以上才能達到靜電涂裝的需求，而且由于炭黑著色力強、添加量多，所制備的漆膜都是黑色且不易被其他顏色所覆蓋，嚴重限制了面漆顏色的選擇。為提高底漆色度，現在工業生產中采用導電鈦白粉作為導電填料，但是導電鈦白粉價格昂貴、導電性差，需要添加10％以上，導致底漆成本大幅上升。專利cn103923552b公開了在環氧樹脂體系中用石墨烯和導電鈦白粉復配作為導電漿料制備導電涂料的方法，但該方法成本仍然偏高。此外，還有利用納米銀或其他導電劑與石墨烯復配做導電劑的方法，但是由于所用的導電劑價格昂貴，導致導電底漆成本高，限制了其應用。專利201310657035.8公開了用石墨烯作為導電添加劑，通過鈦白粉調控底漆顏色，制成淺色靜電底漆的方法。該方法避免了使用其他價格高昂的導電劑，并通過添加鈦白粉提高了導電底漆的白度，但該方法中石墨烯添加量在1％以上，為提高漆膜白度，需要添加大量鈦白粉，將會降低漆膜導電性和附著力。在適合靜電涂裝的導電范圍內，其l值為中等水平，不能滿足淺色面漆的涂裝要求?，F有技術中所列明的技術內容僅代表發明人所掌握的技術，并不理所當然被認為是現有技術而用于評價本發明的新穎性和創造性。技術實現要素：針對現有技術中存在的問題中的一個或多個，本發明提供一種底漆，包括：包括石墨烯0.3-1份、熱塑性丙烯酸樹脂33-46份、鈦白粉10-20份、石墨烯分散劑0.1-0.5份、鈦白粉分散劑0.5-3份、助劑0.1-0.5份、溶劑29-56份。作為上述一種底漆的優選方案，包括石墨烯0.6份、熱塑性丙烯酸樹脂40份、鈦白粉18份、石墨烯分散劑0.6份、鈦白粉分散劑0.9份、助劑0.2份、溶劑39.6份。根據本發明的一個方面，所述石墨烯分散劑是byk9076、byk161、winsperse3204、lubrizol13240、lubrizolv360、s4010b中的一種或兩種以上以任意比例復合的分散劑，優選byk9076。根據本發明的另一個方面，所述鈦白粉分散劑是byk-163、byk-p104、winsperse3110、lubrizol26000、lubrizol36600中的一種或兩種或兩種以上以任意比例復合的分散劑，優選byk-163。上述各型號石墨烯分散劑和鈦白粉分散劑，均于市面有售。根據本發明的另一個方面，所述助劑包括消泡劑和/或流平劑。優選地，所述助劑為消泡劑與流平劑以任意比例的混合，進一步優選地，消泡劑與流平劑的質量比為2：1。所述消泡劑為silok4084、byk1788、byk052中的一種或兩種或兩種以上以任意比例復合的消泡劑，優選byk052；所述流平劑為silok8358、byk354、byk361中的一種或兩種或兩種以上以任意比例復合的流平劑，優選byk354。上述各型號的消泡劑和流平劑，均于市面有售。根據本發明的另一個方面，所述溶劑包括二甲苯、甲苯、醋酸丁酯及其混合物，優選二甲苯。根據本發明的另一個方面，所述石墨烯的層數為1-4層，且氮氣吸附測得的比表面積大于或等于400平方米/克。根據本發明的另一個方面，所述石墨烯為粉體、分散液、或漿料的形式。根據本發明的另一個方面，所述石墨烯的片徑大于或等于10微米，優選在10-20微米。根據本發明的另一個方面，所述石墨烯通過dbp發測得的吸油值為1500～2500ml/100g。本發明還提供一種制備底漆的方法，包括：利用溶劑稀釋熱塑性丙烯酸樹脂；加入石墨烯分散劑和石墨烯，進行分散；加入鈦白粉分散劑和鈦白粉，繼續分散；加入助劑，制成所述底漆。根據上述方法的一個方面，所述利用溶劑稀釋熱塑性丙烯酸樹脂步驟的具體工藝為：將熱塑性丙烯酸樹脂與溶劑在立式砂磨機中以500-1000rpm下預分散5-10min。根據上述方法的一個方面，制備過程所用分散方法包括但不限于高速攪拌分散、砂磨研磨分散、三輥機分散的一種或組合；優選砂磨研磨分散。進一步地，具體兩次分散工藝為：加入石墨烯分散劑和石墨烯，以2000-5000rpm下研磨0.5-4h，再加入鈦白粉分散劑和鈦白粉，以2000-5000rpm研磨0.5-1小時；進一步優選地，加入石墨烯分散劑和石墨烯，以3000rpm下研磨3h，再加入鈦白粉分散劑和鈦白粉，以3000rpm研磨1小時。根據上述方法的另一個方面，所述加入助劑的步驟包括：當混合液刮板細度小于或等于15μm時，加入助劑。根據上述方法另一個方面，還包括：在加入助劑之后繼續分散大約10分鐘，制備所述底漆。優選地，還包括：在加入助劑之后繼續分散均勻，制備所述底漆；優選地，所述加入助劑之后在1000-3000rpm的轉速下研磨5-10min。本發明還提供一種通過上述方法制備的底漆。本發明還提供了上述底漆在作為導靜電底漆中的應用，所述導靜電底漆膜厚10微米時，表面電阻小于106歐，劃格法測試附著力為0級，l值平均在63。附圖說明圖1是本發明淺色導靜電底漆與普通導表電底漆的白度對比照片，其中，左側是普通導靜電底漆，l值45，右側是石墨烯導靜電底漆，l值63。具體實施方式在下文中，僅簡單地描述了某些示例性實施例。正如本領域技術人員可認識到的那樣，在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，可以通過各種不同方式修改所描述的實施例。因此，附圖和描述被認為本質上是示例性的而非限制性的。以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。根據本發明的第一個實施例，公開了一種石墨烯導靜電底漆，其由石墨烯、熱塑性丙烯酸樹脂、鈦白粉、石墨烯分散劑、鈦白粉分散劑、助劑、溶劑組成。各組分配比如下表1所示。其中下表中的配比為重量百分比，且所有組分均是換算成純固體含量，比如樹脂實際上是溶解在溶劑中的，但是這里的計算量是純樹脂重量百分比。表1石墨烯0.3～1熱塑性丙烯酸樹脂33～46鈦白粉10～20石墨烯分散劑0.1～0.5鈦白粉分散劑0.5～3助劑0.1～0.5溶劑29～56其中石墨烯分散劑包括但不限于byk9076、byk161、winsperse3204、lubrizol13240、lubrizolv360、s4010b等。加入石墨烯分散劑，有助于提高石墨烯在樹脂中的分散，從而幫助大片徑石墨烯在底漆中均勻分散。助劑例如為消泡劑和流平劑。溶劑例如為二甲苯、甲苯、醋酸丁酯及其一種或多種混合物。根據一個優選實施例，鈦白粉分散劑例如是分散穩定劑，包括但不限于byk-163、byk110、byk-p104、winsperse3110、lubrizol26000、lubrizol36600。加入鈦白粉分散劑，有助于提高鈦白粉的分散，防止鈦白粉沉降，提高底漆的穩定性。根據本發明的一個實施方式，所述導靜電底漆不包括納米銀。本發明還涉及一種導靜電底漆的制備方法，其制備步驟如下：(1)將熱塑性丙烯酸樹脂用溶劑進行稀釋，同時，加入石墨烯分散劑和石墨烯，進行分散；(2)將鈦白粉分散劑和鈦白粉加入步驟(1)制得的分散液，繼續分散；(3)當混合液刮板細度小于或等于15μm時，加入其他助劑，繼續分散10分鐘，即可制得淺色靜電底漆。本領域普通技術人員能夠理解，本發明的導靜電底漆的制備不是必須需要兩種分散劑。鈦白粉分散劑是為了使得制備的底漆更加穩定、更加易于噴涂而加入的，同時可以降低浮色、返粗等不均勻的現象。進一步，本發明所使用的石墨烯層數優選為1～4層，氮氣吸附測得比表面積大于或等于400平方米/克，石墨烯片徑大于或等于10微米，優選10～20微米，dbp法測的吸油值為1500～2500ml/100g；其形式包括石墨烯粉體、石墨烯分散液、石墨烯漿料。所用熱塑性丙烯酸樹脂例如可以為市場銷售丙烯酸樹脂，優選聚丙烯改性的熱塑性丙烯酸樹脂。所用鈦白粉例如可以為市場銷售的金紅石型鈦白粉。石墨烯分散劑例如可以為市場銷售的石墨烯或炭黑分散劑，包括但不限于byk9076、byk161、winsperse3204、lubrizol13240、lubrizolv360、s4010b等。優選byk9076。鈦白粉分散劑例如可以為市場銷售的分散穩定劑，包括但不限于byk-163、byk-p104、winsperse3110、lubrizol26000、lubrizol36600。優選byk-163。助劑例如可以為市場銷售的消泡劑和流平劑。所述消泡劑與流平劑以任意比例混合，優選消泡劑與流平劑的質量比為2：1。所述消泡劑為silok4084、byk1788、byk052中的一種或兩種或兩種以上以任意比例復合的消泡劑，優選byk052；所述流平劑為silok8358、byk354、byk361中的一種或兩種或兩種以上以任意比例復合的流平劑，優選byk354溶劑例如可以為二甲苯、甲苯、醋酸丁酯及其一種或多種混合物。優選二甲苯。制備過程中的分散手段包括但不限于高速攪拌分散、砂磨研磨分散、三輥機分散的一種或組合。具體兩次分散工藝為：加入石墨烯分散劑和石墨烯，以2000-5000rpm下研磨0.5-4h，再加入鈦白粉分散劑和鈦白粉，以2000-5000rpm研磨0.5-1小時；進一步優選地，加入石墨烯分散劑和石墨烯，以3000rpm下研磨3h，再加入鈦白粉分散劑和鈦白粉，以3000rpm研磨1小時。在加入助劑之后繼續分散均勻，制備所述底漆；優選地，所述加入助劑之后在1000-3000rpm的轉速下研磨5-10min。制得的石墨烯淺色靜電底漆膜厚10微米時，表面電阻小于106歐，劃格法測試附著力為0級，l值平均在63。根據本發明的導電底漆的制備方法中，通過調整石墨烯的添加量，可以對漆膜表面電阻和l值進行調整。下面通過具體的實例來描述本發明的制備方法以及所制得的導靜電底漆的特性。實例一通過以下方式制備導靜電底漆。(1)熱塑性丙烯酸樹脂：33份、溶劑：42份，用立式砂磨機500rpm預分散10分鐘；(2)加入石墨烯分散劑winsperse3204：0.5份、石墨烯：1份，2000rpm研磨分散3小時；(3)加入鈦白粉分散劑byk-163：3份、鈦白粉：20份，2000rpm研磨分散1小時；(4)取少量樣品用刮板細度計檢測細度；(5)細度小于15微米后，加入其他助劑silok4084：0.5份，1000rpm研磨分散5分鐘，即制得靜電底漆。(6)該配方制得的靜電底漆，噴涂成膜干燥，測得干膜電阻：104ω；l值：55～56；附著力：0級，鉛筆硬度：hb。實例二通過以下方式制備導靜電底漆。(1)熱塑性丙烯酸樹脂：46份、溶劑：42.95份，用立式砂磨機500rpm預分散10分鐘；(2)加入石墨烯分散劑byk9076：0.15份、石墨烯：0.3份，2000rpm研磨分散3小時；(3)加入鈦白粉分散劑winsperse3110：0.5份、鈦白粉：10份，2000rpm研磨分散1小時；(4)取少量樣品用刮板細度計檢測細度；(5)細度小于或等于15微米后，加入助劑silok4084：0.1份，1000rpm研磨分散5分鐘，即制得靜電底漆。(6)該配方制得的靜電底漆，噴涂成膜干燥，測得干膜電阻：106ω；l值：57～58；附著力：0級，鉛筆硬度：hb。實例三通過以下方式制備導靜電底漆。(1)熱塑性丙烯酸樹脂：40份、溶劑：41.4份，用立式砂磨機500rpm預分散10分鐘；(2)加入石墨烯分散劑byk9076：0.3份、石墨烯：0.6份，2000rpm研磨分散3小時；(3)加入鈦白粉分散劑byk-163：1.4份、鈦白粉：16份，2000rpm研磨分散1小時；(4)取少量樣品用刮板細度計檢測細度；(5)細度小于或等于15微米后，加入助劑silok4084：0.3份，1000rpm研磨分散5分鐘，即制得靜電底漆。(6)該配方制得的靜電底漆，噴涂成膜干燥，測得干膜電阻：105ω；l值：63～64；附著力：0級，鉛筆硬度：hb。實例四通過以下方式制備導靜電底漆。(1)熱塑性丙烯酸樹脂：40份、溶劑：41.4份，用高速分散機1000rpm預分散10分鐘；(2)加入石墨烯分散劑lubrizol13240：0.3份、石墨烯：0.6份，5000rpm分散4小時；(3)加入鈦白粉分散劑lubrizol26000：1.4份、鈦白粉：16份，5000rpm分散0.5小時；(4)加入助劑byk1788：0.3份，3000rpm分散10分鐘。(5)將制得的混合液用500目濾網過濾，即制得靜電底漆。(6)該配方制得的靜電底漆，噴涂成膜干燥，測得干膜電阻：106ω；l值：64～65；附著力：0級，鉛筆硬度：hb。實例五通過以下方式制備導靜電底漆。(1)熱塑性丙烯酸樹脂：40份、溶劑：41.4份，用高速分散機1000rpm預分散10分鐘；(2)加入石墨烯分散劑byk161：0.3份、石墨烯：0.6份，5000rpm分散0.5小時后，再用三輥機分散3遍；(3)向步驟(2)制得的分散液中加入鈦白粉分散劑byk-p104：1.4份、鈦白粉：16份，5000rpm分散0.5小時；(4)加入其他助劑byk1781：0.3份，3000rpm分散10分鐘。(5)將制得的混合液用1000目濾網過濾，即制得靜電底漆。(6)該配方制得的靜電底漆，噴涂成膜干燥，測得干膜電阻：105ω；l值：61～62；附著力：0級，鉛筆硬度：hb。實例六通過以下方式制備導靜電底漆。(1)熱塑性丙烯酸樹脂：40份、溶劑：41.4份，用高速分散機1000rpm預分散10分鐘；(2)加入石墨烯分散劑winsperse3204：0.3份、石墨烯：0.6份，1000rpm分散0.5小時，然后將分散混合液用臥式砂磨機5000rpm研磨分散0.5小時；(3)加入鈦白粉分散劑winsperse3110：1.4份、鈦白粉：16份，2000rpm研磨分散0.5小時；(4)取少量樣品用刮板細度計檢測細度；(5)細度小于15微米后，加入其他助劑byk1799：0.3份，1000rpm研磨分散10分鐘，即制得靜電底漆。(6)該配方制得的靜電底漆，噴涂成膜干燥，測得干膜電阻：105ω；l值：62～63；附著力：0級，鉛筆硬度：hb。本發明提供的底漆，在石墨烯低添加量(0.3～1wt％)時即可達到表面電阻小于106歐，l值平均為60，附著力0級的效果。本發明具有成本低，導電性高，漆膜白度高，性能可調等特點，能夠適用于各種顏色面漆的靜電噴涂工藝。本發明通過對石墨烯各方面性質的深入探索發現，墨烯層數為1～4層，氮氣吸附測得比表面積大于或等于400平方米/克時，石墨烯在熱塑性丙烯酸樹指中的導電性更加優越；在這個基礎上，大片徑的石墨烯分散性更好。當石墨烯片徑大于或等于10微米，優選10～20微米，以及dbp法測的吸油值為1500～2500ml/100g的情況下，分散性最佳。因此，本發明基于對石墨烯以及石墨烯在高粘度的熱塑性丙烯酸樹脂中的特點，通過對石墨烯各維度的分析及綜合考量，在重多性能參數維度中找到了上述限定的石墨烯，該石墨烯在熱塑性丙烯酸樹脂中，在很低的添加量時即可在漆膜中形成導電網絡，使石墨烯靜電底漆中石墨烯導電劑添加量降至0.3～1wt％。由于石墨烯添加量少，有效的提高了漆膜的白度，l值平均達到60以上。且鈦白粉添加量少，漆膜附著力高，均為0級水平。參見圖1所示，圖1是本發明淺色導靜電底漆與普通導表電底漆的白度對比照片，其中，左側是普通導靜電底漆，右側是石墨烯導靜電底漆。很明顯的可以看出，本發明中導靜電底漆顏色更淺。最后應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12