一種高效抗靜電涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別是涉及一種高效抗靜電涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]抗靜電涂料是具有導(dǎo)電和排除積累靜電荷能力的功能性涂料。目前，工業(yè)應(yīng)用中最常用的抗靜電改性方法為添加抗靜電劑或使用抗靜電填料?？轨o電劑使用方面，但其抗靜電性能差，持久性不足;而最常用的抗靜電填料是炭黑，其缺點(diǎn)是所需要的添加量太大，顏色較深，對(duì)于淺色的涂料產(chǎn)品不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高效抗靜電涂料的制備方法，能夠解決現(xiàn)有抗靜電涂料存在的上述冋題。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種高效抗靜電涂料的制備方法，包括如下步驟:
(I)碳納米管的處理:稱取5?12份碳納米管放入盛有濃硝酸的玻璃容器內(nèi)，然后在一定溫度條件下超聲振蕩處理，最后用蒸餾水洗至中性，抽濾后真空干燥備用；
(2 )原料混合:向帶電磁攪拌功能的反應(yīng)Il中加入60?80份基體樹(shù)脂、40?60份丙稀酸酯聚合物乳液、3?5份偶聯(lián)劑、5?10份納米二氧化娃、3?5份石墨粉和10?15份重質(zhì)碳酸I丐，高速攪拌混合均勾;
(3)消泡處理:向步驟(2沖得到的混合物內(nèi)加入5?10份成膜劑、0.5?1.5份甲乙酮肟和3?5份流平劑，然后轉(zhuǎn)入抽真空設(shè)備中，在一定真空度下，高速攪拌混合，實(shí)現(xiàn)消泡處理；
(4)制備抗靜電涂料:將步驟(I)中處理后的碳納米管及2?4份潤(rùn)濕劑加入步驟(3)中消泡處理后的混合物中，充分?jǐn)嚢韬?，進(jìn)行超聲波處理，得到所述高效抗靜電涂料。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(I)中，所述濃硝酸的量為250?300ml，其質(zhì)量濃度為70?80%。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(I)中，所述超聲振蕩的時(shí)間為1.5?2.5h，溫度為50?55°C。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)中，所述基體樹(shù)脂為有機(jī)氟環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)娃環(huán)氧樹(shù)脂和氣基樹(shù)脂以3?5: 2?3: I的比例混合的混合物。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(2)和(3)中，所述攪拌速度為1500?1800r/min。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(3)中，所述真空度為-0.01?-0.03MPa，消泡處理0.5?1.5h。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟(4)中，所述超聲波處理的時(shí)間為5?8h。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述碳納米管為多壁納米管，其直徑為10?35nm，長(zhǎng)度為5?15μηι，層數(shù)為5?12層。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種高效抗靜電涂料的制備方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)合理的配方設(shè)計(jì)和對(duì)抗靜電劑(碳納米管)的科學(xué)處理，提高了其在涂料中的分散均勻性，使得所得的抗靜電涂料在相對(duì)較小的抗靜電劑的用量下，具有優(yōu)異的抗靜電性能，且所得的涂層的力學(xué)性能優(yōu)異，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
一種高效抗靜電涂料的制備方法，包括如下步驟:
(1)碳納米管的處理:以層數(shù)為5層，直徑為10?25nm，長(zhǎng)度為5?ΙΟμ??的多壁納米管為抗靜電添加劑，然后稱取5份放入盛有250ml質(zhì)量濃度為70%的濃硝酸的玻璃容器內(nèi)，在50°C條件下超聲振蕩處理2.5h，最后用蒸餾水洗至中性，抽濾后真空干燥，得到酸處理的碳納米管，備用；
(2)原料混合:向帶電磁攪拌功能的反應(yīng)釜中加入60份基體樹(shù)脂、40份丙烯酸酯聚合物乳液、3份含氨基的硅烷偶聯(lián)劑、5份納米二氧化硅、3份石墨粉和10份重質(zhì)碳酸鈣，以1500r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌混合均勾；
其中，所述基體樹(shù)脂為有機(jī)氟環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂以3:2:1的比例混合的混合物。
[0015](3)消泡處理:向步驟(2)中得到的混合物內(nèi)加入5份成膜劑、0.5份甲乙酮肟和3份流平劑，然后轉(zhuǎn)入抽真空設(shè)備中，在真空度為-0.01?-0.03MPa下，以1500r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌混合1.5h，實(shí)現(xiàn)消泡處理;所述成膜劑和流平劑均為行業(yè)內(nèi)常用助劑；
(4)制備抗靜電涂料:將步驟(I)中處理后的碳納米管及2份潤(rùn)濕劑加入步驟(3)中消泡處理后的混合物中，充分?jǐn)嚢韬?，進(jìn)行超聲波處理5h，得到所述高效抗靜電涂料。
[0016]實(shí)施例2
一種高效抗靜電涂料的制備方法，包括如下步驟:
(1)碳納米管的處理:以層數(shù)為12層，直徑為15?35nm，長(zhǎng)度為10?15μηι的多壁納米管為抗靜電添加劑，然后稱取12份放入盛有300ml質(zhì)量濃度為80%的濃硝酸的玻璃容器內(nèi)，在55°C條件下超聲振蕩處理1.5h，最后用蒸餾水洗至中性，抽濾后真空干燥，得到酸處理的碳納米管，備用；
(2)原料混合:向帶電磁攪拌功能的反應(yīng)釜中加入80份基體樹(shù)脂、60份丙烯酸酯聚合物乳液、5份含氨基的硅烷偶聯(lián)劑、10份納米二氧化硅、5份石墨粉和15份重質(zhì)碳酸鈣，以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌混合均勾；
其中，所述基體樹(shù)脂為有機(jī)氟環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂以5: 3:1的比例混合的混合物。
[0017](3)消泡處理:向步驟(2)中得到的混合物內(nèi)加入10份成膜劑、1.5份甲乙酮肟和5份流平劑，然后轉(zhuǎn)入抽真空設(shè)備中，在真空度為-0.01?-0.03MPa下，以1800r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌混合0.5h，實(shí)現(xiàn)消泡處理;所述成膜劑和流平劑均為行業(yè)內(nèi)常用助劑； (4)制備抗靜電涂料:將步驟(I)中處理后的碳納米管及4份潤(rùn)濕劑加入步驟(3)中消泡處理后的混合物中，充分?jǐn)嚢韬螅M(jìn)行超聲波處理8h，得到所述高效抗靜電涂料。
[0018]涂覆處理:將帶涂覆的玻璃用質(zhì)量濃度為35?38%的NaOH溶液清洗20分鐘，用去離子水沖洗干凈，再其表面均勻涂覆一層脫模劑，然后將上述實(shí)施例中制備得到的抗靜電涂料均勻涂覆倒在玻璃板上，待其流平后，室溫固化后脫模，鋪平在聚乙烯薄膜上，測(cè)試。
[0019]上述所得抗靜電涂料，其涂層的表面電阻率在1.5X106?5.5Χ106Ω.m的范圍內(nèi)，抗靜電性能優(yōu)異，且涂層的2H鉛筆硬度達(dá)到2級(jí)，耐沖擊性能為38?45kg.cm，力學(xué)綜合性能優(yōu)異。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)碳納米管的處理:稱取5?12份碳納米管放入盛有濃硝酸的玻璃容器內(nèi)，然后在一定溫度條件下超聲振蕩處理，最后用蒸餾水洗至中性，抽濾后真空干燥備用； (2)原料混合:向帶電磁攪拌功能的反應(yīng)爸中加入60?80份基體樹(shù)脂、40?60份丙稀酸酯聚合物乳液、3?5份偶聯(lián)劑、5?10份納米二氧化娃、3?5份石墨粉和10?15份重質(zhì)碳酸I丐，高速攪拌混合均勾; (3)消泡處理:向步驟(2沖得到的混合物內(nèi)加入5?10份成膜劑、0.5?1.5份甲乙酮肟和3?5份流平劑，然后轉(zhuǎn)入抽真空設(shè)備中，在一定真空度下，高速攪拌混合，實(shí)現(xiàn)消泡處理； (4)制備抗靜電涂料:將步驟(I)中處理后的碳納米管及2?4份潤(rùn)濕劑加入步驟(3)中消泡處理后的混合物中，充分?jǐn)嚢韬?，進(jìn)行超聲波處理，得到所述高效抗靜電涂料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述濃硝酸的量為250?300ml，其質(zhì)量濃度為70?80%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述超聲振蕩的時(shí)間為1.5?2.5h，溫度為50?55°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述基體樹(shù)脂為有機(jī)氣環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)娃環(huán)氧樹(shù)脂和氣基樹(shù)脂以3?5:2?3:1的比例混合的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)和(3)中，所述攪拌速度為1500?1800r/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述真空度為-0.01?-0.03MPa，消泡處理0.5?1.5h。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述超聲波處理的時(shí)間為5?8h。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述碳納米管為多壁納米管，其直徑為10?35nm，長(zhǎng)度為5?15μηι，層數(shù)為5?12層。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高效抗靜電涂料的制備方法，包括如下步驟：（1）碳納米管的處理；（2）原料混合；（3）消泡處理；（4）制備抗靜電涂料。本發(fā)明一種高效抗靜電涂料的制備方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)合理的配方設(shè)計(jì)和對(duì)抗靜電劑（碳納米管）的科學(xué)處理，提高了其在涂料中的分散均勻性，使得所得的抗靜電涂料在相對(duì)較小的抗靜電劑的用量下，具有優(yōu)異的抗靜電性能，且所得的涂層的力學(xué)性能優(yōu)異，應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類(lèi)】C09D133/04, C09D161/20, C09D7/12, C09D163/00, C09D5/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105623446
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610160066
【發(fā)明人】周建
【申請(qǐng)人】蘇州市湘園特種精細(xì)化工有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日