[發明專利]一種用于紫外固化的抗靜電涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410007693.7
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103788859A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 汪濟奎;周旭;趙聰;蔡婉萍;張帝漆;劉延昌;林芳芹;吳凱;郭衛紅
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C09D175/04;C09D5/24
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 談順法

技術領域

本發明涉及一種紫外固化抗靜電涂料及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。

背景技術

目前，環境污染成為人類生存最主要的幾大問題之一。如何節約資料，保護環境已經成為世界各國所面臨的共同問題。涂料作為五大合成材料之一，已經深入到了生產生活的方方面面，也是衡量一個國家化學工業發展水平的重要標志。在發達國家涂料向著“5E”發展，即提高涂膜質量、方便施工、節省資源、節省能源和適應環境。在此背景下，我國也逐步推廣綠色環保涂料。

紫外固化是近些年發展起來的新型固化技術。具有低溫固化、固化速率快、固化效果優異等優點。近些年隨著紫外固化設備的生產技術成熟、固化效率的提高，設備價格的降低，紫外固化越來越應用到各行各業中。同時，紫外固化是無溶劑體系，能夠減少揮發性有機溶劑的揮發，滿足環保的要求。

紫外固化抗靜電涂料是將紫外固化技術和抗靜電合成技術相結合產生的新型涂料。中國專利CN102786875A報道了用有機表面活性劑型抗靜電劑制備紫外固化抗靜電涂料，但是在使用中會大量使用醇和醚類有機溶液，容易揮發造成污染。中國專利CN101955726A報道了用水性導電聚苯胺制備紫外固化抗靜電涂料，但是混合后需要加熱攪拌數小時，不甚經濟。

因此，在3,4-乙撐二氧噻吩合成的抗靜電劑的基礎上引入紫外固化技術，從而取代原先的熱固化，同時減少醇、酯等揮發性有機組分的使用，從而合成出綠色環保、效率更高、性能更優的抗靜電涂料。最終通過紫外固化得到表面電阻率較低、透明度較高、耐水性較好等性能優異的抗靜電涂層。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種成本低、效率高、綠色環保且抗靜電效果持久的抗靜電涂料。

一種用于紫外固化的抗靜電涂料，主要由聚3,4-乙撐二氧噻吩、水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂、水性聚氨酯樹脂以及單體、光引發劑、助劑等組成，其組分的重量百分比如下：

其中所述的聚3,4-乙撐二氧噻吩，由5-15份3，4-乙撐二氧噻吩、60-120份聚苯乙烯磺酸鈉、150-220份過硫酸鈉和1份硫酸鐵及2000份去離子水組成；

所述的聚氨酯丙烯酸樹脂為分子量在2000～7000，固含量約為40%且分子鏈上含有親水基團的水性非離子聚氨酯丙烯酸樹脂分散液；

聚氨酯樹脂為分子量在4000～8000，固含量約為30%的水性非離子聚氨酯樹脂分散液；

所述的單體為EM2411、EM2386、EM226的一種或幾種；

所述的光引發劑為Irgacure184、Darocur1173、二苯甲酮的一種或幾種；

所述的流平劑為BYK348、BYK333、BYK358N的一種或幾種；

所述的基材潤濕劑為Tego270、Tego265、Tego500的一種或幾種；

所述的消泡劑為BYK028、BYK022、BYK024的一種或幾種；

所述的水性助劑為丙二醇甲醚、異丙醇、丙酮的一種或幾種。

本發明還提供一種用于紫外光固化的抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）聚3,4-乙撐二氧噻吩的合成：5～15份3，4-乙撐二氧噻吩、60～120份聚苯乙烯磺酸鈉、150～220份過硫酸鈉和1份硫酸鐵，加入2000份去離子水，采用溶液聚合的方法，常溫以1000rpm反應24個小時后，加入陰、陽離子交換樹脂各200份，降速為600rpm再反應3個小時制得；

（2）混合：將合成好的聚3,4-乙撐二氧噻吩水溶液和水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂、水性聚氨酯樹脂、單體、光引發劑、流平劑、基材潤濕劑、消泡劑、水性助劑按所述比例加入燒杯中，常溫下攪拌30min，制得所述的抗靜電涂料。

有益效果：

本發明提供了一種用于紫外光固化的抗靜電涂料及其制備方法。以聚3,4-乙撐二氧噻吩為導電組分，以水性聚氨酯丙烯酸酯為基體樹脂，以水性聚氨酯為輔助功能樹脂，加入單體，光引發劑及流平劑、基材潤濕劑、消泡劑等助劑，制得性能優異的抗靜電涂層。在PET薄膜上涂覆形成的涂層表面電阻率為10⁵-10⁸Ω/sq。光固化速率快，固化速率為20-25m/min，具有節能環保的特點。涂料中不含有甲苯、二甲苯等有害成分，易揮發性有機溶劑含量低，強調綠色環保。固化后涂層具有較好的附著力，抗靜電效果持久。涂覆在PET薄膜上，在水中浸泡48小時，或是在空氣中放置一年，涂層表面電阻率依然保持同一數量級。