[0004] 本发明的目的是提供一种纳米复合导电涂料制备及其方法，经涂布后纸张具有良好的导电性能和力学性能。
[0005] 一种纳米复合导电涂料，由改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料、丁苯胶乳、改性淀粉、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水和水组成；设改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料总重量为A，则丁苯胶乳的重量为24%A，改性淀粉的重量为6%A，羧甲基纤维素钠的重量为2%A，聚乙烯醇的重量为2%A，抗水剂0.10％A，消泡剂0.20％A，润滑剂0.50A％，氨水0.50 A％。
[0006] 一种纳米复合导电涂料制备方法，包括如下步骤：
[0007] （1）：将150mL质量分数为98%浓硫酸和150mL质量分数为69%的浓硝酸置于500mL三口烧瓶中，加入一定质量多壁碳纳米管；然后，置于水浴锅中，在一定温度下搅拌一定时间；对反应所得的混合物进行抽滤，并用蒸馏水多次洗涤，直至滤液pH为中性。将所得产物放在
60℃烘箱里干燥24h，然后研磨、过筛，得到改性多壁碳纳米管。
[0008] （2）：首先，将一定质量的改性多壁碳纳米管加入三口烧瓶中；然后，加入200mL浓度为1mol/L的盐酸溶液；最后，加入一定量的苯胺；将上述三口烧瓶中的混合溶液体系置于超声清洗仪（功率为300W）中超声30min，使其充分分散；将上述分散体系置于水浴锅中，在一定温度下，边搅拌边滴加引发剂溶液；反应一定时间后，对所得混合物进行抽滤，并用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤数次，直至滤液为无色，将所得产物放在60℃烘箱里干燥24h， 然后研磨、过筛，得到改性多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料。
[0009] （3）：以步骤（2）制备的改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料为导电颜料、丁苯胶乳、改性淀粉为胶黏剂、再加羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水和水制备涂布导电纸专用涂料；设改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料总重量为A，则丁苯胶乳的重量为24%A，改性淀粉的重量为6%A，羧甲基纤维素钠的重量为2%A，聚乙烯醇的重量为2%A，抗水剂0.10％A，消泡剂0.20％A，润滑剂0.50A％，氨水0.50 A％。
[0010] 第一步，将羧甲基纤维素、聚乙烯醇加入一定温度的蒸馏水水中，高速分散一定时间；
[0011] 第二步，将改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料加入以上分散液，高速分散一定时间；
[0012] 第三步，依次加入丁苯胶乳、改性淀粉和抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水及少量补水，高速分散一定时间；
[0013] 第四步，调节体系pH至8.0，经200目筛网过滤出料得到固含量为20％的导电涂料。
[0014] 上述方法中，步骤（1）所述的多壁碳纳米管加入量为8g；多壁碳纳米管呈管状结构，管径10-30nm，长度20μm，含量≥90%，比表面积120m2/g。
[0015] 上述方法中，步骤（1）所述的加热温度为80℃，搅拌时间为4h，搅拌速度520rpm。
[0016] 上述方法中，步骤（2）所述的改性碳纳米管加入量为2g，苯胺加入量为2-18g；所述的苯胺为无色油状液体，又称阿尼林、阿尼林油、氨基苯，分子式：C6H7N。熔点-6.3℃，沸点184℃，相对密度 1.02 （20/4℃），相对分子量93.128，加热至370℃分解。稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
[0017] 上述方法中，步骤（2）所述的一定温度为25℃，搅拌时间为12h，搅拌速度520rpm。
[0018] 上述方法中，步骤（2）所述的引发剂溶液为过硫酸铵溶液(2.5-22.5g过硫酸铵溶于50mL浓度为1mol/L的盐酸溶液中)，所述的过硫酸铵为白色结晶或粉末，分子式为(NH4)2S2O8，分子量为228.201，熔点：120℃，相对密度(水=1)：1.982，相对蒸气密度(空气=1)：
7.9，溶解性：易溶于水。
[0019] 上述方法中，步骤（2）所述的滴加引发剂溶液的速度是三秒每滴。
[0020] 上述方法中，步骤（3）所述的丁苯胶乳为乳白色均质乳液，固含量为50%（即含水量为50%）；改性淀粉为淀粉基生物胶乳，是一种棕黄色不透明的粘稠状液体，固含量52%（即含水量为48%），安全无毒。
[0021] 上述方法中，步骤（3）所述的羧甲基纤维素钠为白色粉末状，固含量86.5%（即含水量为13.5%），密度0.5-0.7kg/m3，粘度300-800mPa·s，取代度0.7-1.2，且其水溶液pH为6.5-8.5。
[0022] 上述方法中，步骤（3）所述的聚乙烯醇为白色片状固体，固含量96%（即含水量为4%），平均分子量16000-20000；相对密度1.27-1.31，折射率1.49-1.52，熔点230℃，不溶于冷水，溶于90-95℃的热水。
[0023] 上述方法中，步骤（3）所述的抗水剂为碳酸锆铵；润滑剂为硬脂酸钙；消泡剂为叔丁醇。
[0024] 上述方法中，步骤（3）所述的导电涂料的制备方法，第一步，蒸馏水的温度为90-95℃，羧甲基纤维素的用量为0.3g，聚乙烯醇的用量为0.3g，分散速度3000r/min，分散时间5min。
[0025] 上述方法中，步骤（3）所述的导电涂料的制备方法，第二步，改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料的用量为14.9g，分散速度4000r/min，分散时间20min。
[0026] 上述方法中，步骤（3）所述的导电涂料的制备方法，第三步，丁苯胶乳的用量为7.152g，改性淀粉的用量为1.72g，抗水剂的用量为0.015g，消泡剂的用量为0.03g，润滑剂的用量为0.075g，氨水的用量为0.075g，分散速度3000r/min，分散时间15min。
[0027] 综上，本发明是先用浓硝酸和浓硫酸改性碳纳米管，再用过硫酸铵溶液为引发剂使改性碳纳米管与苯胺进行原位复合反应，制得改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料。然后，以所制备的改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料为导电颜料制备导电涂料。制备程序包括：先用温水溶解羧甲基纤维素、聚乙烯醇，再加入改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料，经过一定时间高速剪切后，依次加入丁苯胶乳、改性淀粉、抗水剂、消泡剂、润滑剂、氨水，再高速剪切一定时间，得到一种均匀水相分散体系，即制得一种纳米复合导电涂料。
[0028] 本发明的有益效果：本发明先是用混酸改性碳纳米管，改性后的碳纳米管的表面能降低，在水中的稳定性和分散性都得到很大的提高。将改性后的碳纳米管与苯胺进行复合制备成改性碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料，能进一步提高其在水中的稳定性和分散性，进而改善复合乳液的流变性能，并且可以减少碳纳米管的加入量，节省成本。本发明是以生物可降解的羧甲基纤维素钠为分散剂，同时又以改性淀粉代替部分丁苯胶乳，可降低涂料的环境污染性。将其施涂在纸张表面可制备导电性能良好的导电纸，生产工艺流程简捷，可在线一次性完成涂布、烘干和裁剪等加工作业，具有自动化程度高、生产能耗低、生产效率高、成本低等优点。
