[發明專利]一種活性抗靜電劑及其紫外光固化抗靜電涂料

有效

• 申請號: 201310683958.0
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103627240A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 李皞丹;胡開旺;許斐;顏嬌
• 申請（專利權）人: 華容縣恒興建材有限公司
• 主分類號: C09D5/24
• 分類號: C09D5/24;C09D7/00;C07D233/26;C07D233/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明屬于精細化工涂料領域，具體涉及一種活性抗靜電劑及其紫外光固化抗靜電涂料。

背景技術

紫外光(UV)固化是一種新型“綠色”涂料固化技術，它是由光敏樹脂、活性稀釋劑、引發劑和少量的其他助劑所組成。在紫外光照射下，涂料中的引發劑分解成自由基引發光敏樹脂和活性稀釋劑進行聚合反應，最終形成涂膜。和傳統的涂料固化技術相比，紫外光固化涂料具有固化速率快、涂膜性能好、環境污染少、能量消耗低的優點，近年來發展迅速，其廣泛地應用于塑料、木器、皮革、陶瓷等領域。然而我們發現這些領域的材料絕大多數具有很高的表面電阻和體積電阻(ρs為10¹⁴～10¹⁷Ω·m，ρv為10¹⁵～10¹⁸Ω·m)。當這些材料互相摩擦、接觸分離時會產生很強的靜電，這容易產生電震或電擊現象，甚至產生電火花引發嚴重事故，給人身安全和社會帶來巨大的危害和經濟損失。為了改變這一狀況，避免靜電造成的損失，人們對紫外光固化抗靜電涂料的研究越來越關注。

目前，國內外抗靜電涂料的制備主要是通過添加抗靜電劑實現的?？轨o電劑是一類能防止產生靜電荷或者能夠有效消散電荷的化學添加劑，具有表面活性劑特征的“雙親”結構，親油部分和樹脂融合在一起，親水部分與樹脂相排斥，在高聚物中由內到外形成一定的濃度梯度，同時制品表面的抗靜電分子由于摩擦、水洗等原因不斷損耗，這樣高聚物內部的抗靜電分子便不斷從內部向表面遷移得以補充，達到一個動態平衡。親水基團遷移至表面后有序排列，在表面吸附水分子，減少水與高聚物材料之間的界面接觸角，使水分子均勻分布在制品表面，形成一層水膜，有利于離子傳導和電荷轉換，構成泄露電荷通道。常用的抗靜電劑分為陽離子型抗靜電劑、陰離子型抗靜電劑、非離子型抗靜電劑、兩性型抗靜電劑四種。陽離子型抗靜電劑抗靜電性能最好，但耐熱性能較差，常見的有季銨鹽、季磷鹽和季锍鹽；陰離子型抗靜電劑的抗靜電和耐熱性效果都好，但是與樹脂的相容性差，產品多有顏色，一般為烷基磺酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基磷酸酯鹽和烷基硫酸酯的銨鹽；非離子型抗靜電劑本身不帶電荷且極性很小，其相容性和耐熱性良好，但用量大，主要是脂肪酸多元醇酯和高級脂肪胺環氧乙烷加和物；兩性型抗靜電劑多為內銨鹽，含有陽離子和陰離子基，可以與離子型抗靜電劑配合使用，抗靜電效果類似于陽離子，但耐熱性不及非離子型。陽離子型抗靜電劑是所有抗靜電劑中應用最廣泛的，即使在低濕度時仍顯示優良的抗靜電效果，其中的季銨鹽類陽離子型抗靜電劑在此基礎上還具有低毒，對人體器官和皮膚無腐蝕無刺激，耐水洗性好等特點，因此應用得最多。根據添加方式的不同，抗靜電劑可分為外涂敷型和內添加型。外涂敷型通過刷涂、噴涂或浸涂等方式將其涂敷于制品表面，有見效快、適用廣的優點，但容易因摩擦、洗滌而消失，故只能在短時間內保持抗靜電性能；內加型是在配料時將其加入到樹脂中，使其均勻分散在整個聚合物內，從內部遷移至表面并在表面形成均勻的抗靜電層，具有耐摩擦、耐擦洗、效能持久的優點。由于內加型方法可以使抗靜電劑分布均勻，而得到越來越多的應用。但由于抗靜電劑種類和結構不同，內加型方法制備的高分子涂層涂料的抗靜電效果和持久性差別很大，涂膜的綜合性能不能得到進一步改進。

為了能使紫外光固化涂料具有優異且持久的抗靜電性能，李旺金等人在專利CN1552781A中公開了一種添加有聚合活性的抗靜電劑的紫外光固化涂料，其制備了一種磷酸基乙基抗靜電劑并使其參與紫外光照射下的涂料中各成分的聚合交聯反應，成為成膜物的一部分，解決了現有技術抗靜電效果不好和抗靜電持久性差的缺陷。但是這些文獻或是專利都專注于解決涂膜抗靜電性持久的方面，對反應型抗靜電劑與光敏樹脂的相容性、對于紫外光固化涂膜的耐熱性，耐洗擦性能以及涂料是否容易涂覆沒有研究和報道。

發明內容

為克服目前抗靜電劑和基體樹脂的相容性不佳，抗靜電劑抗靜電性能不佳、添加量太大、抗靜電性能不持久、涂膜不耐擦洗、耐熱性不高等問題，本發明提供了一種活性抗靜電劑和紫外光固化抗靜電涂料。添加了本發明的活性抗靜電劑制備的紫外光固化涂料體系均一，不僅在無需外加抗靜電劑的條件下可使涂膜獲得持久優異的抗靜電性能，而且耐洗擦、耐熱穩定，同時涂膜還具有透明度好、裝飾性強等特點。

為解決上述問題，本發明的技術方案是：

本發明的技術方案之一：

一種活性抗靜電劑，由以下步驟制備得到：