本發(fā)明基本屬于導(dǎo)電涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種使用石墨烯的導(dǎo)靜電底漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)靜電底漆通常用導(dǎo)電炭黑作導(dǎo)電劑，如cn102838909b公開了利用導(dǎo)電炭黑作為導(dǎo)電劑制備導(dǎo)電底漆的方法。但導(dǎo)電炭黑由于導(dǎo)電性能不好，通常需要的添加5％以上才能達(dá)到靜電涂裝的需求，而且由于炭黑著色力強(qiáng)、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(yán)重限制了面漆顏色的選擇。為提高底漆色度，現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中采用導(dǎo)電鈦白粉作為導(dǎo)電填料，但是導(dǎo)電鈦白粉價格昂貴、導(dǎo)電性差，需要添加10％以上，導(dǎo)致底漆成本大幅上升。專利cn103923552b公開了在環(huán)氧樹脂體系中用石墨烯和導(dǎo)電鈦白粉復(fù)配作為導(dǎo)電漿料制備導(dǎo)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(dǎo)電劑與石墨烯復(fù)配做導(dǎo)電劑的方法，但是由于所用的導(dǎo)電劑價格昂貴，導(dǎo)致導(dǎo)電底漆成本高，限制了其應(yīng)用。專利201310657035.8公開了用石墨烯作為導(dǎo)電添加劑，通過鈦白粉調(diào)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(dǎo)電劑，并通過添加鈦白粉提高了導(dǎo)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(dǎo)電性和附著力。在適合靜電涂裝的導(dǎo)電范圍內(nèi)，其l值為中等水平，不能滿足淺色面漆的涂裝要求?，F(xiàn)有技術(shù)中所列明的技術(shù)內(nèi)容僅代表發(fā)明人所掌握的技術(shù)，并不理所當(dāng)然被認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)而用于評價本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)造性。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題中的一個或多個，本發(fā)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(yōu)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(jù)本發(fā)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(fù)合的分散劑，優(yōu)選byk9076。根據(jù)本發(fā)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(fù)合的分散劑，優(yōu)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(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述助劑包括消泡劑和/或流平劑。優(yōu)選地，所述助劑為消泡劑與流平劑以任意比例的混合，進(jìn)一步優(yōu)選地，消泡劑與流平劑的質(zhì)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(fù)合的消泡劑，優(yōu)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(fù)合的流平劑，優(yōu)選byk354。上述各型號的消泡劑和流平劑，均于市面有售。根據(jù)本發(fā)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(yōu)選二甲苯。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述石墨烯的層數(shù)為1-4層，且氮?dú)馕綔y得的比表面積大于或等于400平方米/克。根據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述石墨烯的片徑大于或等于10微米，優(yōu)選在10-20微米。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述石墨烯通過dbp發(fā)測得的吸油值為1500～2500ml/100g。本發(fā)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(jìn)行分散；加入鈦白粉分散劑和鈦白粉，繼續(xù)分散；加入助劑，制成所述底漆。根據(jù)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(jī)中以500-1000rpm下預(yù)分散5-10min。根據(jù)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(jī)分散的一種或組合；優(yōu)選砂磨研磨分散。進(jìn)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(jìn)一步優(yōu)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(jù)上述方法的另一個方面，所述加入助劑的步驟包括：當(dāng)混合液刮板細(xì)度小于或等于15μm時，加入助劑。根據(jù)上述方法另一個方面，還包括：在加入助劑之后繼續(xù)分散大約10分鐘，制備所述底漆。優(yōu)選地，還包括：在加入助劑之后繼續(xù)分散均勻，制備所述底漆；優(yōu)選地，所述加入助劑之后在1000-3000rpm的轉(zhuǎn)速下研磨5-10min。本發(fā)明還提供一種通過上述方法制備的底漆。本發(fā)明還提供了上述底漆在作為導(dǎo)靜電底漆中的應(yīng)用，所述導(dǎo)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(fā)明淺色導(dǎo)靜電底漆與普通導(dǎo)表電底漆的白度對比照片，其中，左側(cè)是普通導(dǎo)靜電底漆，l值45，右側(cè)是石墨烯導(dǎo)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(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識到的那樣，在不脫離本發(fā)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(rèn)為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例，公開了一種石墨烯導(dǎo)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(jù)一個優(yōu)選實施例，鈦白粉分散劑例如是分散穩(wěn)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(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述導(dǎo)靜電底漆不包括納米銀。本發(fā)明還涉及一種導(dǎo)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(jìn)行稀釋，同時，加入石墨烯分散劑和石墨烯，進(jìn)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(xù)分散；(3)當(dāng)混合液刮板細(xì)度小于或等于15μm時，加入其他助劑，繼續(xù)分散10分鐘，即可制得淺色靜電底漆。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解，本發(fā)明的導(dǎo)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(wěn)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(xiàn)象。進(jìn)一步，本發(fā)明所使用的石墨烯層數(shù)優(yōu)選為1～4層，氮?dú)馕綔y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(yōu)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(yōu)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(yōu)選byk9076。鈦白粉分散劑例如可以為市場銷售的分散穩(wěn)定劑，包括但不限于byk-163、byk-p104、winsperse3110、lubrizol26000、lubrizol36600。優(yōu)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(yōu)選消泡劑與流平劑的質(zhì)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(fù)合的消泡劑，優(yōu)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(fù)合的流平劑，優(yōu)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(yōu)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(jī)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(jìn)一步優(yōu)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(xù)分散均勻，制備所述底漆；優(yōu)選地，所述加入助劑之后在1000-3000rpm的轉(zhuǎn)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(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電底漆的制備方法中，通過調(diào)整石墨烯的添加量，可以對漆膜表面電阻和l值進(jìn)行調(diào)整。下面通過具體的實例來描述本發(fā)明的制備方法以及所制得的導(dǎo)靜電底漆的特性。實例一通過以下方式制備導(dǎo)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(jī)500rpm預(yù)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(xì)度計檢測細(xì)度；(5)細(xì)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(dǎo)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(jī)500rpm預(yù)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(xì)度計檢測細(xì)度；(5)細(xì)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(dǎo)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(jī)500rpm預(yù)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(xì)度計檢測細(xì)度；(5)細(xì)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(dǎo)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(jī)1000rpm預(yù)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(wǎng)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(dǎo)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(jī)1000rpm預(yù)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(jī)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(wǎng)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(dǎo)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(jī)1000rpm預(yù)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(jī)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(xì)度計檢測細(xì)度；(5)細(xì)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(fā)明提供的底漆，在石墨烯低添加量(0.3～1wt％)時即可達(dá)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(fā)明具有成本低，導(dǎo)電性高，漆膜白度高，性能可調(diào)等特點(diǎn)，能夠適用于各種顏色面漆的靜電噴涂工藝。本發(fā)明通過對石墨烯各方面性質(zhì)的深入探索發(fā)現(xiàn)，墨烯層數(shù)為1～4層，氮?dú)馕綔y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(dǎo)電性更加優(yōu)越；在這個基礎(chǔ)上，大片徑的石墨烯分散性更好。當(dāng)石墨烯片徑大于或等于10微米，優(yōu)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(fā)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(diǎn)，通過對石墨烯各維度的分析及綜合考量，在重多性能參數(shù)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(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使石墨烯靜電底漆中石墨烯導(dǎo)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(dá)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(fā)明淺色導(dǎo)靜電底漆與普通導(dǎo)表電底漆的白度對比照片，其中，左側(cè)是普通導(dǎo)靜電底漆，右側(cè)是石墨烯導(dǎo)靜電底漆。很明顯的可以看出，本發(fā)明中導(dǎo)靜電底漆顏色更淺。最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12