[發明專利]一種水性抗靜電涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201110272613.7
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102993856A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 吳娟娟;殷天惠;趙斌;何丹農
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D7/12;C08J3/24;C08L29/04
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 唐莉莎

技術領域

本發明涉及一種抗靜電涂料的制備方法，特別是涉及一種水性抗靜電涂料的制備方法。

背景技術

目前，市場上用于抗靜電方面的水性體系一般有：表面活性劑系列水性涂布液。Tei?j?in公司在這方面申請了大量的專利，包括磺酸鹽類，磷酸酯鹽類產品，聚丙烯酰胺季銨鹽類的抗靜電劑，此類水性體系涂料便宜，但實際生產中，噴涂在聚酯片材表面會泛油花，而且抗靜電的有效期較短。導電型高分子水性體系。一般地，常規的導電聚合物不易大量生產，并且具有低溶解度、低透光、低熱穩定性等缺點。Bayer開發的聚乙烯二氧噻吩(PEDT)是一種導電聚合物，其克服了上述缺點，改善了加工性能，透光性和防潮性。Bayer公司由此推出了一系列的聚乙烯二氧噻吩(PEDT)水性涂布液產品，這類產品自身是水分散溶液，很低的固含量，價格較高，為深藍色。另有一種導電高分子涂布液，導電物質是水溶性聚苯乙烯磺酸摻雜聚苯胺，成膜物質是2，4-甲苯二異氰酸酯交聯改性聚乙烯醇。

此外，還有一些其他類別的抗靜電水性體系，例如，抗靜電的主要成分為親水性高分子，此類的抗靜電水性涂料的水溶性強，但成膜后，易受濕度影響。

另一大類為納米導電粉體、碳納米管、納米導電纖維材料、以及納米無機/有機復合導電材料，等等。如氧化錫銦，氧化錫銻，氧化鋁等，此類牽涉到粉體在樹脂體系的分散性的問題，分散性能不佳會導致抗靜電性能較差，而且產品的霧度上升。因此，衍生出氧化物溶膠，溶膠能均勻穩定地分散到溶劑型或者水性成膜樹脂中，形成均相體系。生產中聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或者片材均為卷筒式，經過合適的涂布工藝涂布到片材上，熱風干燥后，在片材表面形成透明均勻的膜。抗靜電改性除了要考慮表面阻抗外，同時，需要考慮涂層的持久抗靜電性、霧度、涂層附著力、摩擦系數。本發明中的該抗靜電涂料具有低氣味，水溶性特征，在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材上涂布成膜后與聚酯有良好的結合力，經涂覆過的薄膜或片材在低相對濕度下仍呈現低的表面電阻率，低霧度。在放置近兩個月后，表面阻抗基本保持不變。

發明內容

本發明的目的是制備一種水性抗靜電涂料，涂覆于聚酯薄膜、片材、紙張、玻璃表面，或用于處理纖維，以起到靜電消散作用。

本發明提供一種水性抗靜電涂料，由聚乙烯醇或一定交聯度的聚乙烯醇、正硅酸乙酯、鹽酸、水組成，其特征在于該復合材料各組分及其重量份數為：

本發明提供一種水性抗靜電涂料的制備方法，其特征在于包擴以下步驟：

(1)聚乙烯醇溶液的制備

在不超過30℃的去離子水中，邊攪拌，邊慢慢加入聚乙烯醇，攪拌15-30分鐘后，緩慢將溫度升到95℃，保溫至聚乙烯醇完全溶解，制得5％～15％的聚乙烯醇水溶液；

(2)聚乙烯醇的交聯

在步驟(1)制得的聚乙烯醇水溶液中，加入占聚乙烯醇量0～20％的交聯劑，混合1～3小時，直至形成均相溶液；

(3)硅酸乙酯的水解

室溫下，將步驟(1)制得的聚乙烯醇水溶液或步驟(2)制得有一定交聯的聚乙烯醇水溶液，在300～600rpm的攪拌狀態下，逐滴加入鹽酸/硅酸乙酯的混合液；其中，硅酸乙酯的量為聚乙烯醇量的5％～20％，硅酸乙酯與鹽酸的摩爾比范圍為0.4～20.0，滴加完畢，攪拌1～2小時，陳放24小時，得到水性抗靜電涂料。

所述聚乙烯醇的分子量為74000～146000，醇解度為99％/。

所述交聯劑為磺基琥珀酸，或聚丙烯酸，或硼酸鈉溶液，其中聚丙烯酸分子量為30000～50000，磺基琥珀酸，或硼酸鈉溶液均為1～10％的水溶液。

涂膜及烘干：采用凹版涂布法，逆轉輥涂布法，線棒涂布法，氣刀涂布法，浸漬法，旋涂法等等涂布方法，將此水性體系均勻地涂到薄膜或者片材或紙張或者玻璃表面上或者將纖維經此水性體系浸涂，涂布的克重控制在1.2～2g/m²。涂好的基材立即烘干，烘干溫度為80～110℃，烘干時間為6s～30s。

經過以上步驟，烘干后所得即抗靜電基材。用以下方法進行評估。

1、抗靜電性能

在室溫條件下，將試樣在室溫條件下平衡超過40h后，將試樣用超高電阻表(HIOKISM8220)進行測試。

2、霧度

使用日本電色的NDH5000進行檢測，測試樣品大于25.4mm的圓形入射孔。測試HAZE，依照標準為ASTM?D1003。