CN109679260B - 一种复合水性导电乳液、其制备方法及水性导电油墨 - Google Patents

一种复合水性导电乳液、其制备方法及水性导电油墨 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种复合水性导电乳液、其制备方法及水性导电油墨，属于碳系材料技术领域。复合水性导电乳液包括水、碳素材料A和水性树脂乳液，其中，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为0.1％－40％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－60％，在(25±1)℃复合水性导电乳液的粘度为100－4000cp。水性导电油墨包括复合水性导电乳液，以及碳素材料B、水性油墨助剂和助溶剂的一种或多种。此水性导电油墨使用上述复合水性导电乳液，分散效果更好，流动性更佳，通过水性导电油墨制备得到的导电涂层的导电性更好。

Description

一种复合水性导电乳液、其制备方法及水性导电油墨
技术领域
本发明涉及导电乳液技术领域，具体而言，涉及一种复合水性导电乳液、其制备方法及水性导电油墨。
背景技术
由于碳纳米材料具有非常高的比表面积，在溶液中均匀分散后会使得溶液的粘度急剧升高，一般在5％左右时就会失去流动性。所以，通常将碳纳米材料进行表面改性后，与乳液的原料进行原位聚合反应以获得复合乳液。
现有技术中，碳纳米材料表面改性会阻碍碳纳米材料在形成导电涂层后的相互搭接，使得涂层电阻率升高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合水性导电乳液、其制备方法和水性导电油墨，使复合水性导电乳液的粘度在100－4000cp范围内，制得的涂层的电阻率较低。
第一方面，本发明实施例提供一种复合水性导电乳液，包括水、碳素材料A和水性树脂乳液，其中，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为0.1％－40％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－60％，在(25±1)℃复合水性导电乳液的粘度为100－4000cp。
对碳素材料A和水性树脂乳液的含量以及复合水性导电乳液的粘度进行限制，在碳素材料A在水体系中扩散的过程中，逐渐显露出碳素材料A的亲油性，使得碳素材料A可以融入到水性树脂乳液的内部，碳素材料A被包裹在水性树脂乳液内，由于水性树脂乳液的分散性和流动性好，将碳素材料A包裹在水性树脂乳液内，得到的复合水性导电乳液能够具有高含量的碳素材料A，且其粘度低且分散效果好，避免产生团聚。
结合第一方面，在另一实施例中，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为1％－30％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为30％－60％；可选的，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－20％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为40％－60％；可选的，水性树脂乳液包括丙烯酸乳液、苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、聚乙烯蜡乳液和聚四氟乙烯乳液以及其衍生物的乳液的一种或多种；可选的，在(25±1)℃下复合水性导电乳液的粘度为1000－2000cp。
结合第一方面，在另一实施例中，碳素材料A包括碳纳米管、石墨烯和富勒烯中的一种或多种；可选的，碳纳米管的管径为0.01－20μm，可选的，碳纳米管的管径为0.1－10μm，可选的，碳纳米管的管径为0.1－1μm；可选的，碳纳米管的长度为0.1－50μm，可选的，碳纳米管的长度为0.1－20μm，可选的，碳纳米管的长度为1－10μm；可选的，石墨烯的片层层数为1－10层，可选的，石墨烯的片层层数为1－5层，可选的，石墨烯的片层层数为1－2层；可选的，石墨烯的片径尺寸为0.01μm－20μm，可选的，石墨烯的片径尺寸为0.1－10μm，可选的，石墨烯的片径尺寸为0.1－1μm。
碳素材料A的比表面积较大，且能够与水性树脂乳液相互融合，得到的复合水性导电乳液的碳素材料A的含量可以进一步增加，且复合水性导电乳液的粘度低且分散效果好，避免产生团聚。
结合第一方面，在另一实施例中，复合水性导电乳液还包括分散剂，分散剂占复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.1％，可选的，分散剂占复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.01％，可选的，分散剂占复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.0001％；可选的，分散剂为水溶性聚合物；可选的，水溶性聚合物的分子量为1万－100亿，可选的，水溶性聚合物的分子量为100万－10亿，可选的，水溶性聚合物的分子量为1000万－1亿；可选的，水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性环氧聚合物和水溶性纤维素中的一种或多种。
分散剂的添加可以使复合水性导电乳液的分散效果更好，且高分子量的分散剂在向水体系中扩散的速度较慢，能够使碳系材料A在水体系中的均匀分散的状态和与水性树脂乳液液滴融合的状态之间平稳过渡，避免产生团聚。
第二方面，本发明实施例提供一种复合水性导电乳液，包括水、碳素材料A和水性树脂乳液，其中，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为0.1％－40％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－60％；其中，碳素材料A的至少一部分被包裹在水性树脂乳液内。
对碳素材料A和水性树脂乳液的含量进行限制，且碳素材料A的至少一部分被包裹在水性树脂乳液内，使复合水性导电乳液能够具有乳液原有的良好分散性和流动性，且能够具有高含量的碳素材料。
第三方面，本发明提供一种复合水性导电乳液的制备方法，包括如下步骤：将碳素材料A和分散剂在水中分散得到水性分散液。制备种子乳液，制备预乳化液。先将预乳化液加入到种子乳液中，再加入水性分散液。
由于分散剂的作用，可以使碳素材料A缓慢均匀扩散至水体系中，也就是说，碳素材料A随着分散剂一起扩散至水体系中，形成均匀的水性分散液，且由于先形成种子乳液，使水性树脂乳液的乳液液滴成型，再加入预乳化液，种子乳液与预乳化液逐渐聚合，乳液液滴逐渐增大，加入碳素材料A水性分散液以后，分散剂的浓度减小，碳素材料A逐渐显露出亲油性，由于乳液液滴逐渐增大，乳液液滴的表面积较大，碳素材料A与乳液液滴逐渐融合，使碳素材料A融合在液滴表面或至少一部分包裹在乳液液滴内，从而使得到的复合水性导电乳液的分散性好，流动性佳，且粘度低。
结合第三方面，在另一实施例中，将预乳化液分成第一预乳化液和第二预乳化液，先将第一预乳化液加入到种子乳液中，再加入水性分散液，最后加入第二预乳化液。先使种子乳液与第一预乳化液逐渐聚合，乳液液滴逐渐增大，后加入水性分散液，分散剂的浓度减小，碳素材料A逐渐显露出亲油性，使得碳素材料A与乳液液滴相互融合，再加入第二预乳化液，第二预乳化液与乳液液滴继续聚合，使碳素材料A逐渐被包裹在乳液液滴内或至少一部分被包裹在乳液液滴内，从而进一步使得到的复合水性导电乳液的分散性好，流动性佳，且粘度低。
结合第三方面，在另一实施例中，种子乳液的制备方法，包括：将乳化剂和引发剂混合，再加入树脂单体形成种子乳液。可选的，预乳化液的制备方法，包括：将乳化剂和树脂单体混合形成预乳化液。可选的，乳化剂包括脂肪酸盐、松香酸皂、硫酸盐、磺酸盐、烷基铵和季铵盐中的一种或多种。可选的，树脂单体包括丙烯酸酯单体、***酯单体、环氧树脂单体和酚醛树脂单体的一种或多种。可选的，引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二烷基和过氧化二酰基中的一种或多种。
第四方面，本发明实施例提供一种水性导电油墨，包括复合水性导电乳液，以及碳素材料B、水性油墨助剂和助溶剂的一种或多种。水性导电油墨用来制备导电涂层，其导电性好。
结合第四方面，在另一实施例中，水性油墨助剂包括流平剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂、慢干剂、快干剂中的一种或多种；助溶剂包括包括水和有机溶剂，可选的，有机溶剂包括乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁二醇、异丁醇、丁酮、异丁酮、N－甲基吡咯烷酮、N，N－二甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧六环中的一种或多种；碳素材料B包括炭黑、碳纳米管、石墨、石墨烯、碳纤维、富勒烯中的一种或多种。
结合第四方面，在另一实施例中，碳素材料A以及碳素材料B占水性导电油墨的固含量的质量百分数为20％－60％，可选的，碳素材料A以及碳素材料B占水性导电油墨的固含量的质量百分数为30％－50％。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的复合水性导电乳液、其制备方法及水性导电油墨进行具体说明。
复合水性导电乳液包括水、碳素材料A和水性树脂乳液，其中，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为0.1％－40％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－60％，在(25±1)℃复合水性导电乳液的粘度为100－4000cp。
其中，粘度测试方法为：使用NDJ－5旋转粘度计进行测试，控制被测液体温度在25±1℃，使用3号转子在30rpm条件下进行测试。若所测粘度在其量程范围以外时，可选择其他型号转子和其他转速条件。
可选的，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为1％－30％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为30％－60％；可选的，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－20％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为40％－60％；在(25±1)℃下复合水性导电乳液的粘度为1000－2000cp。
此范围内得到的复合水性导电乳液中，碳素材料A在水中的分散性较佳，流动性更好，且碳素材料A或碳素材料A的一部分被包裹在水性树脂乳液内，可以避免碳素材料A之间的强烈吸引，避免产生团聚，使整个复合水性导电乳液的分散性好，流动性佳。
复合水性导电乳液包括水、碳素材料A和水性树脂乳液，其中，碳素材料A占复合水性导电乳液的质量百分数为0.1％－40％，水性树脂乳液占复合水性导电乳液的质量百分数为5％－60％；其中，碳素材料A的至少一部分被包裹在水性树脂乳液内。
由于碳素材料A或碳素材料A的至少一部分包裹在水性树脂乳液内，也就是说，乳液液滴内包裹有碳素材料A，乳液液滴将碳素材料A隔开，避免碳素材料A之间的吸引，避免团聚，且由于乳液本身具有良好的分散稳定性和流动性，所以，在乳液液滴内包裹碳素材料A以后，其分散性和流动性依然较佳，使得到的复合水性导电乳液的粘度低。
可选地，水性树脂乳液包括丙烯酸乳液、苯丙乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液、聚乙烯蜡乳液和聚四氟乙烯乳液以及其衍生物的乳液的一种或多种。碳素材料A包括碳纳米管、石墨烯和富勒烯中的一种或多种。
碳素材料A具有很高的比表面积，在溶液中均匀分散以后会使溶液的粘度急剧增加，所以，将碳素材料A与上述水性树脂乳液混合，由于水性树脂乳液能够包裹碳素材料A，使两者进行复合，从而获得高碳素材料添加量，且低粘度的复合水性导电乳液。
本实施例中，碳纳米管的管径为0.01－20μm，可选的，碳纳米管的管径为0.1－10μm，可选的，碳纳米管的管径为0.1－1μm。碳纳米管的长度为0.1－50μm，可选的，碳纳米管的长度为0.1－20μm，可选的，碳纳米管的长度为1－10μm。石墨烯的片层层数为1－10层，可选的，石墨烯的片层层数为1－5层，可选的，石墨烯的片层层数为1－2层。石墨烯的片径尺寸为0.01μm－20μm，可选的，石墨烯的片径尺寸为0.1－10μm，可选的，石墨烯的片径尺寸为0.1－1μm。
本实施例中，复合水性导电乳液还包括分散剂，使碳素材料A在水性树脂乳液以及水中分散更加均匀，分散剂占复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.1％，可选的，分散剂占复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.01％，可选的，分散剂占复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.0001％，分散剂的含量较低，避免其较多地吸附在碳素材料A的表面，使碳素材料A能够更好的包裹在水性树脂乳液内。
进一步的，分散剂为水溶性聚合物；可选的，水溶性聚合物的分子量为1万－100亿，可选的，水溶性聚合物的分子量为100万－10亿，可选的，水溶性聚合物的分子量为1000万－1亿。可选的，水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性环氧聚合物和水溶性纤维素中的一种或多种。
使用高分子量的分散剂，将分散剂滴加在水中，分散剂不是快速全部扩散在水中，而是以一个非常缓慢的过程逐渐向水体系进行扩散，当分散剂和碳素材料A在水性树脂乳液内扩散时，由于分散剂被稀释，浓度降低，碳素材料A逐渐显露出亲油性，使得碳素材料A可以融入到水性树脂乳液的内部，所以，碳素材料A在水体系中均匀分散的状态能够平稳过渡至碳素材料A与水性树脂乳液的液滴融合的状态，使乳液液滴与碳素材料A相互融合，避免碳素材料A之间的强烈吸引，避免产生团聚。
上述复合水性导电乳液的制备方法，包括如下步骤：
(1)、将碳素材料A和分散剂在水中分散得到水性分散液。其中，分散剂是上述高分子量的分散剂，水性分散液通过高速剪切分散得到，使碳素材料A与分散剂充分接触，在水中充分分散，高速剪切是在高速剪切分散装置中进行，比如：分散盘、气流粉碎机、超声波处理器、球磨机、砂磨机中的一种或多种的组合。其剪切速度可以是5000rpm－24000rpm之间。其中，水性分散液形成以后，可以使用去离子水洗净，去除分散剂。
(2)、制备种子乳液。种子乳液的制备方法，包括：将乳化剂和引发剂混合，再加入树脂单体形成种子乳液。制备预乳化液。预乳化液的制备方法，包括：将乳化剂和树脂单体混合形成预乳化液。
其中，乳化剂包括脂肪酸盐、松香酸皂、硫酸盐、磺酸盐、烷基铵和季铵盐中的一种或多种。树脂单体包括丙烯酸酯单体、***酯单体、环氧树脂单体和酚醛树脂单体的一种或多种。引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二烷基和过氧化二酰基中的一种或多种。
需要说明的是，种子乳液中，树脂单体的含量较低，预乳化液中，树脂单体的含量较高。也就是说，将40－60重量份的乳化剂和10－20重量份的引发剂在水中搅拌混合，升温至75－85℃，缓慢加入1－5重量份的树脂单体，保温20－40min进行乳液聚合形成种子乳液。将40－60重量份的乳化剂和80－100重量份的树脂单体混合进行乳液聚合形成预乳化液。
(3)、先将预乳化液加入到种子乳液中，再加入水性分散液。预乳化液与种子乳液进行乳液聚合，加入含有碳素材料A的水性分散液以后，碳素材料A与乳液液滴融合，使碳素材料A融合在乳液液滴表面或者至少一部分包裹在乳液液滴内，从而使得到的复合水性导电乳液的分散性好，流动性佳，且粘度低。
为了使更多的碳素材料A与乳液液滴融合包裹在乳液液滴内，将预乳化液分成第一预乳化液和第二预乳化液；先将第一预乳化液加入种子乳液中，再加入水性分散液，最后加入第二预乳化液。第二预乳化液与乳液液滴继续聚合，使更多的碳素材料A包裹在乳液液滴内，得到乳液液滴包裹碳素材料A的结构。
详细地，先将第一预乳化液和5－10重量份的引发剂缓慢加入到种子乳液中，再加入碳素材料A的水性分散液，并将第二预乳化液和5－10重量份的引发剂缓慢加入进去，继续在75－85℃的情况下保持20－40min，降温至45－55℃，使用氨水中和后，过滤收集复合水性导电乳液。
需要说明的是：在将预乳化液加入到种子乳液中是逐渐加入的，可以逐渐将预乳化液滴入种子乳液中，在预乳化液滴入一段时间以后，将含有碳素材料A的水性分散液加入到乳液液滴内，并继续滴入预乳化液，这样，再加入水性分散液之前滴入的预乳化液定义为第一预乳化液，在加入水性分散液之后滴入的预乳化液定义为第二预乳化液。
其中，种子乳液以及第一预乳化液的树脂单体占种子乳液以及预乳化液的树脂单体的重量的质量百分数叫加料进度。例如：种子乳液和第一预乳化液使用的树脂单体为80kg，种子乳液和总的预乳化液使用的树脂单体的量为100kg，则加料进度为80％。也就是说，加料进度越小，第二预乳化液的量越大，碳素材料A的包裹在乳液液滴的较为内部，加料进度越大，第二预乳化液的量较少，碳素材料A包裹在乳液液滴的较为外部。
先通过种子乳液的制备，使乳液液滴成型，加入第一预乳化液，第一预乳化液在种子乳液的周围进行乳液聚合，使乳液液滴逐渐增大，在乳液聚合的过程中，将碳素材料A的水性分散液加入进去时，分散剂被整个体系稀释，分散剂的浓度减小，碳素材料A逐渐显露出亲油性，乳液液滴对碳素材料A具有吸引力，碳素材料A与乳液液滴融合。再加入第二预乳化液，第二预乳化液与乳液液滴继续聚合，乳液液滴逐渐增大，从而形成乳液液滴包裹碳素材料A的结构。其中，分散剂的高分子量阻碍其快速扩散，导致碳素材料A周围分散剂的浓度缓慢减小，使得碳素材料A在水体系中的均匀分散状态得以平稳过渡至与乳液液滴融合状态，避免碳素材料A之间的强烈吸引，不会产生团聚。
一种水性导电油墨，包括复合水性导电乳液，以及碳素材料B、水性油墨助剂和助溶剂的一种或多种。
可以在复合水性导电乳液中进一步添加碳素材料B，可以增加导电填料的量，从而进一步增加导电涂层的导电性，且碳素材料A的含量较高时，可以不添加碳素材料B。
为了提高成膜性能，可以根据石墨烯水性导电油墨的需求添加水性油墨助剂，例如：水性油墨助剂包括流平剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂、防霉剂、慢干剂、快干剂中的一种或多种。
助溶剂是帮助油墨中水性油墨助剂或是水性树脂乳液分散或是仅仅稀释油墨固含量的溶剂。其中，溶剂可以是无机溶剂或/和有机溶剂。其中，无机溶剂为水；有机溶剂包括乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁二醇、异丁醇、丁酮、异丁酮、N－甲基吡咯烷酮、N，N－二甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃和二氧六环中的一种或多种。
碳素材料B包括炭黑、碳纳米管、石墨、石墨烯、碳纤维、富勒烯中的一种或多种。其中，碳素材料B中的材料可以是经过表面改性后的材料。
碳素材料A以及碳素材料B占水性导电油墨的固含量的质量百分数为20％－60％，可选的，碳素材料A以及碳素材料B占水性导电油墨的固含量的质量百分数为30％－50％。
其中，固含量是指使用水性导电油墨制备成导电涂层以后，导电涂层的质量。导电填料(碳素材料A与碳素材料B的总质量)占固含量(导电涂层)的质量百分数为20％－60％，导电填料占固含量的质量百分数为30％－50％，导电填料占固含量的质量百分数为40％－60％。其中，固含量是指水性导电油墨制成了导电涂层以后，导电涂层的质量，水性导电油墨制成导电涂层以后，其组成为导电填料、树脂和助剂的总质量。
使用水性导电油墨制备导电涂层的方法是：将水性导电油墨通过涂布或者印刷的方式形成在PET薄膜上，通过线棒拉出一张湿膜，在烘箱中100℃烘干定型，得到导电涂层。
实施例一
下面是实施例提供的复合水性导电乳液的各组分的参数如表1，
表1复合水性导电乳液的各组分的参数
Figure BDA0001929234820000131
Figure BDA0001929234820000141
在其他条件不变的情况下，使用上述表1中的参数制备复合水性导电乳液，并在(25±1)℃使用NDJ－5旋转粘度计进行粘度测试，得到表2，
表2复合水性导电乳液的粘度
Figure BDA0001929234820000142
从表2可以看出，对比例1(碳素材料A)的含量过高，则其粘度较大，对比例2(水性树脂乳液)的含量过高，则碳素材料A的添加量就会较少，不能够得到高含量碳素材料A的复合水性导电乳液，对比例3(分散剂)的添加量过多，则其粘度较大。
进一步地，从实施例1和实施例2可以看出，碳素材料A的含量越多，其粘度越大。从实施例3和实施例4可以看出，使用高分子量的分散剂得到的复合水性导电乳液，其分散效果更好，粘度更小。从实施例6和实施例7可以看出，高分子量的分散剂的添加，可以进一步降低复合水性导电乳液的粘度。
实施例二
在实施例一提供的复合水性导电乳液中加入碳素材料B以后形成水性导电油墨，并使用上述方法制备导电涂层，测定导电涂层的体电阻率，其测定方法是：通过四探针法测得涂层面电阻率，通过螺旋测微器测得涂层厚度，体电阻率等于面电阻率乘以厚度。得到表3，
表3碳素材料B的添加量以及导电涂层的体电阻率
Figure BDA0001929234820000151
从表3可以看出，对比例1(碳素材料A)的含量过高，则其粘度较大，流动性高，体电阻率大。对比例2(水性树脂乳液)的含量过高，碳素材料A的添加量少，体电阻率大。对比例3(分散剂)的添加量过多，则其粘度较大，体电阻率大。
进一步地，从实施例1和实施例2可以看出，实施例1中碳素材料B的量添加较少，导电涂层的导电填料的量少，其体电阻率较大，导电性差。从实施例3与实施例4对比可以看出，在导电填料的添加量相同的情况下，高分子量分散剂的添加可以使碳素材料A的分散效果更好，得到的导电涂层的导电性也更佳。从实施例8可以看出，在碳素材料A添加量较多的情况下，可以不添加碳素材料B也不会过多影响导电涂层的导电性。
实施例三
使用上述实施例一中的实施例7提供的各组分的参数为例进行复合水性导电乳液的制备。
实施例9的制备方法是：将碳素材料A和分散剂在水中分散得到水性分散液。制备种子乳液，制备预乳化液，将预乳化液分成第一预乳化液和第二预乳化液。先将第一预乳化液加入种子乳液中，再加入水性分散液，最后加入第二预乳化液得到复合水性导电乳液。
实施例10的制备方法是：将碳素材料A和分散剂在水中分散得到水性分散液。制备种子乳液，制备预乳化液。先将预乳化液加入种子乳液中，再加入水性分散液，得到复合水性导电乳液。
对比例4的制备方法是：与实施例10的制备方法相同，但不添加分散剂。
对比例5的制备方法是：将碳素材料A和分散剂在水中分散得到水性分散液。制备种子乳液，制备预乳化液。先向种子乳液中加入水性分散液，最后加入预乳化液得到复合水性导电乳液。
其中，实施例9、实施例10、对比例4和对比例5提供了树脂单体的不同的加料进度。使用实施例一提供的方法分别检测实施例9、实施例10、对比例4和对比例5得到的复合水性导电乳液的粘度，并且使用实施例二提供的方法，制得水性导电油墨，并检测通过水性导电油墨制备得到的导电涂层的体电阻率，得到表4，
表4复合水性导电乳液的粘度以及导电涂层的体电阻率
Figure BDA0001929234820000161
Figure BDA0001929234820000171
从表4可以看出，从实施例9与对比例4相比，不添加分散剂，会使制备得到的复合水性导电乳液的粘度高，流动性差，分散性不好。从实施例10与对比例5相比，先加入预乳化液，再加入水性分散剂得到的复合水性导电乳液的粘度更低，流动性更好，分散性更佳。从实施例9与实施例10对比可以看出，先加入第一预乳化液，再加入水性分散液，最后加入第二预乳化液，也就是在加入预乳化液的过程中加入水性分散液，得到的复合水性导电乳液的粘度更低，流动性更好，分散性更高，且得到的导电涂层的导电效果更好。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (14)

1.一种复合水性导电乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将碳素材料A和分散剂在水中分散得到水性分散液；其中，所述碳素材料A包括碳纳米管、石墨烯和富勒烯中的一种或多种；所述碳素材料A占所述复合水性导电乳液的质量百分数为5%-20%；所述分散剂为水溶性聚合物；所述水溶性聚合物的分子量为100万-10亿；所述分散剂占所述复合水性导电乳液的质量百分数为不高于0.01%，且所述分散剂的用量不为0；
将乳化剂和引发剂混合，再加入树脂单体形成种子乳液；将乳化剂和树脂单体混合形成预乳化液；其中，所述乳化剂包括脂肪酸盐、松香酸皂、硫酸盐、磺酸盐和季铵盐中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化二烷基和过氧化二酰基中的一种或两种；所述树脂单体包括丙烯酸酯单体、***酯单体、环氧树脂单体和酚醛树脂单体的一种或多种；
将所述预乳化液分成第一预乳化液和第二预乳化液，先将所述第一预乳化液加入所述种子乳液中，再加入所述水性分散液，最后加入所述第二预乳化液。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的管径为0.01-20μm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的管径为0.1-10μm。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的管径为0.1-1μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的长度为0.1-50μm。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的长度为0.1-20μm。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的长度为1-10μm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的片层层数为1-10层。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的片层层数为1-5层。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的片层层数为1-2层。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，石墨烯的片径尺寸为0.01μm-20μm。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的片径尺寸为0.1-10μm。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的片径尺寸为0.1-1μm。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚氨酯、水性环氧聚合物和水溶性纤维素中的一种或多种。
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