一种既导电又阻燃的水性涂料 技术领域：
本发明涉及水性涂料技术领域，特别涉及一种既导电又阻燃的水性涂料。
背景技术：
导电涂料是指涂覆在非导电基材上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的一类功能涂料。导电涂料是一种专用涂料，随着工业技术的发展及对各种电器性能要求的提高，导电涂料的应用范围也越来越广阔。阻燃涂料顾名思义，就是可以防止火焰点燃，并阻止或使其延滞燃烧的涂料。然而这种定义，并不能概括它的全部功效和本质，因为有一大类阻燃涂料，除防火外，还有绝热的功能。
鉴于塑料等高分子材料、表面、体积电阻率较高，在使用中，其本身存在的一个缺陷是非常易于产生静电，同时大部分又是易燃产品，随着大规模、超大规模集成电路的发展，光通信应用日益普及，光电子、微电子行业超常规发展迫切要求市场能提供一种既能对环境友好、又能使其在高分子材料使用过程中得到静电防护，又具有阻燃性能，施工方便简单，稳定性高，防静电效果好而且持久，价格性能比优异的产品。
目前，在市场上有导电的水性涂料，也有水性的阻燃涂料，但是既导电又阻燃的水性涂料市场上还没有。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种导电性能好的，同时又具有阻燃性能良好的水性涂料。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种导电又阻燃水性的涂料，按重量百分比计，包括以下组份：
水性树脂 10～50％
碳系导电剂 5～20％
阻燃剂 5～20％
成膜助剂 1～10％
去离子水 20～50％；
其中所述的水性树脂为水性聚氨酯氟硅改性树脂、水性聚氨酯氟碳改性树脂、水性丙烯酸树脂、纯丙乳液、苯丙乳液中的任意两种或两种以上混合树脂；
所述的碳系导电剂为碳纳米管、纳米级导电炭黑、石墨中的一种或者它们的混合物。
所述的阻燃剂要求无卤、高效、低烟、低毒，主要有磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐、三氧化铝、镁-锌复合物、二茂铁、氧化锡、氧化铜、双季戊四醇等中的一种或几种；
所述的成膜助剂为十二酯醇、丙二醇苯醚、Coasol成膜助剂中的任意一种。
一种既导电又阻燃水性涂料，按重量百分比计，包括以下组份：
水性树脂 10～50％
碳系导电剂 5～20％
阻燃剂 5～20％
成膜助剂 1～8％
水 20～60％
颜填料 0～10％
消泡剂 0～5％
分散剂 0～5％
其它助剂 0～5％；
其中所述的颜填料为钛白粉、立德粉、硅灰石粉、高岭土、重钙、轻钙、云母粉、沉淀硫酸钡、滑石粉或者氧化锌中的任意一种或多种。
所述的分散剂包括湿润分散剂，湿润分散剂为BYK-182、Hydropalat 3040、SN-5040、SN-5034、Tamol 731润湿分散剂中的一种，包括分散剂为Pigment DisperserA中的一种或两种；
所述消泡剂为HX-5042，Foamaster 111，BYK-036，Foamaster 8034中的一种或两种；
所述的其它助剂包括PH调节剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、抗冻剂等；
所述的防腐剂为Parmetol A 26防腐剂；
所述的防霉剂为HX-6050防霉杀菌剂、TN-EM02防霉杀菌剂、X-12防霉杀菌剂等中的一种；
所述的抗冻剂为丙二醇防冻剂或者乙二醇防冻剂；
所述的PH调节剂为氨水、盐酸、乙醇胺或AMP-95多种能助剂等中的一种；
所述的增稠剂为聚氨酯类增稠剂、WT-106聚氨酯类增稠剂、纤维素增稠剂、PrimalRM-1020PR增稠剂中的一种。
一种既导电又阻燃水性涂料，按重量百分比计，包括以下组份：
水性树脂 20～35％
碳系导电剂 10～15％
阻燃剂 5～12％
成膜助剂 1～8％
去离子水 20～50％
颜填料 2～8％
消泡剂 0.1～3％
分散剂 2～4％
其它助剂 1～5％。
一种既导电又阻燃水性涂料，按重量百分比计，包括以下组份：
水性树脂 35％
碳系导电剂 11％
成膜助剂 2％
阻燃剂 12％
去离子水 30％
颜填料 3％
消泡剂 0.4％
分散剂 0.7％
其它助剂 5.9％。
一种既导电又阻燃水性涂料的制备方法为：
第一步，将去离子水、水性树脂质量的40～60％、依次加入搅拌缸中，用高速分散机以450～800转/分钟的搅拌速度进行充分搅拌，搅拌10～20分钟；
第二步，向缸中边搅拌边依次加入分散剂、成膜助剂、消泡剂质量的40～60％和其它助剂中的防腐剂、防霉杀菌剂、防冻剂，再以1200～2000转/分钟搅拌速度高速充分搅拌，搅拌20～35分钟；
第三步，将碳系导电剂、阻燃剂和颜填料依次加入搅拌缸中，先在1200～2000转/分钟搅拌速度高速充分搅拌，再进行砂磨，使颜填料、碳系导电剂和阻燃剂充分研磨，至粒径达到5um以下；
第四步，将余下的水性树脂加入到研磨后的体系中，并慢速搅拌；加入剩下的消泡剂和水；
第五步，加入其它助剂中的pH调和剂和增稠剂，调整体系的pH值到8，并调整体系至合适的黏度；
第六步，用400～600目的过滤网过滤，即得到既导电又阻燃水性涂料。
本发明有益效果为：本发明按重量百分比计，包括以下组份：水性树脂10～50％，碳系导电剂5～20％，阻燃剂5～20％，成膜助剂1～10％，水20～50％，涂料中加入10～50％水性树脂，所述水性树脂为水性聚氨酯氟硅改性树脂、水性聚氨酯氟碳改性树脂、水性丙烯酸树脂、纯丙乳液、苯丙乳液中的任意两种或两种以上混合树脂，导电剂、阻燃剂和颜填料用量减少，使得漆膜具有非常好柔韧性、附着力、耐磨性、耐水性和缓冲功效；采用5～20％的碳纳米管、纳米级导电炭黑、石墨中地一种或者它们的混合物为碳系导电剂，粒径为纳米级，碳系导电剂比表面积大、重量轻，有良好的金属或半导体导电性导电性、较高的机械强度、较强的微波吸收能力，从而使漆膜具有优良的导电性能；碳系导电剂用量为重量百分比为5～20％，就可以达到对应漆膜的电阻率大小范围为100～103。
采用阴燃剂为磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐、三氧化铝、镁-锌复合物、二茂铁、氧化锡、氧化铜、双季戊四醇等中的一种或几种，重量百分比为5～20％，可以使漆膜具有很好的阻燃效果。
本发明的既导电又阻燃的水性涂料制备工艺简单，涂膜后稳定性好，用在木材、塑料、橡胶等高分子材料上，赋予材料导电防静电功能，同时又有很好的阻燃性；本发明以水作为溶剂，不添加有机溶剂和各种有毒性的溶剂，使用不会造成环境污染，是一种环境友好型的产品；使用本发明制造的产品不但具有导电防静电功能，而且具有阻燃功能。
具体实施方式：
为更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种既导电又阻燃水性涂料，包括以下组份(单位为g)：
水性聚氨酯氟硅改性树脂 12.0
纯丙乳液 23.0
去离子水 33.94
Parmetol A 26防腐剂 0.10
HX-6050防霉杀菌剂 0.20
Pigment Disperser A分散剂 0.60
SN-5040润湿分散剂 0.20
乙二醇防冻剂 4.20
十二脂醇 2.0
Foamaster 8034消泡剂 0.50
碳纳米管 3.0
导电碳黑 6.0
磷酸铵 10.0
滑石粉 3.0
聚氨酯类增稠剂 0.16
25％氨水 0.10；
其中水性树脂为水性聚氨酯氟硅改性树脂12.0g和纯丙乳液23.0g，一共35.0g；碳系导电剂为碳纳米管3.0g，导电碳黑6.0g，一共9.0g；磷酸铵10g；3.0g的滑石粉作为颜填料；分散剂为Pigment Disperser A分散剂0.60g，SN-5040润湿分散剂0.20g，一共0.8g，其它助剂中的防腐剂为Parmetol A 26防腐剂0.10g，防霉剂为HX-6050防霉杀菌剂0.20g、抗冻剂为乙二醇防冻剂5.20、PH调节剂为25％氨水0.10g，增稠剂为聚氨酯类增稠剂0.16g，其它助剂一共为5.76g。
其制备方法为：将水性聚氨酯氟硅改性树脂，去离子水质量的50％，倒入搅拌缸中，用高速分散机以600转/分钟搅拌速度充分搅拌，搅拌10分钟；再向缸中边搅拌边依次加入防腐剂、防霉杀菌剂、分散剂、润湿分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂质量的50％，再以1200转/分钟搅拌速度充分搅拌，搅拌30分钟；然后将碳纳米管、导电碳黑、磷酸铵、滑石粉加入其中，再高速分散，然后进行砂磨，使颜填料和导电材料充分研磨，至细度达到5um以下；再将纯丙乳液加入到研磨后的体系中，并慢速搅拌；加入剩下的消泡剂和去离子水；加入浓度25％氨水和聚氨酯类增稠剂调整体系的PH值到8.0，并调整体系至合适的黏度，最后用400目的过滤网过滤，即得到水性既导电又阻燃水性涂料。
实施例2
一种既导电又阻燃纳米涂料，包括以下组份(单位为g)：
水性聚氨酯氟硅改性树脂 12.0
水溶性丙烯酸树脂 30.0
去离子水 24.7
Parmetol A 26防腐剂 0.10
TN-EM02防霉杀菌剂 0.20
BYK-182分散剂 0.50
SN-5040润湿分散剂 0.20
丙二醇防冻剂 1.50
十二酯醇 2.0
HX-5042消泡剂 0.50
碳纳米管 3.0
铝化合物及其复配物 13.0
导电纳米石墨 8.0
碳酸轻钙 4.0
WT-106聚氨酯类增稠剂 0.20
5％的盐酸PH调节剂 0.10；
其中水性树脂为水性聚氨酯氟硅改性树脂12.0g，水溶性丙烯酸树脂30.0g，一共42.0g；碳系导电剂为碳纳米管3.0g，导电纳米石墨8.0g，一共11.0g；铝化合物及其复配物13.0g；4.0g的碳酸轻钙作为颜填料；分散剂为BYK-182分散剂0.50g，SN-5040润湿分散剂0.20g，一共0.7.0g，其它助剂中的防腐剂为Parmetol A26防腐剂0.10g，防霉剂为TN-EM02防霉杀菌剂0.2g、抗冻剂为丙二醇防冻剂2.0、PH调节剂为5％的盐酸0.1g，增稠剂为WT-106聚氨酯类增稠剂0.2g，其它助剂一共为2.60g。
制备步骤与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例3
水性聚氨酯氟碳改性树脂 12.0
苯丙乳液 31.0
去离子水 19.35
Parmetol A 26防腐剂 0.10
X-12防霉杀菌剂 0.15
Hydropalat 3040分散剂 0.30
SN-5040润湿分散剂 0.50
乙二醇防冻剂 2.0
丙二醇苯醚 1.5
Foamaster 8034消泡剂 0.50
碳纳米管 8.0
导电碳黑 7.0
双季戊四醇 15.0
滑石粉 2.0
Modicol VD-S增稠剂 0.50
25％氨水 0.10；
其中水性树脂为水性聚氨酯氟碳改性树脂12.0g，苯丙乳液31.0g，一共43.0g；碳系导电剂为碳纳米管8.0g，导电碳黑7.0g，一共15.0g；双季戊四醇阻燃剂15.0g，4.0g的滑石粉作为颜填料；分散剂为Hydropalat 3040分散剂0.30g，SN-5040润湿分散剂0.50g，一共0.8g，其它助剂中的防腐剂为Parmetol A 26防腐剂0.10g，防霉剂为X-12防霉杀菌剂0.15g、抗冻剂为乙二醇防冻剂2.0、PH调节剂为25％氨水0.1g，增稠剂为Modicol VD-S增稠剂0.5g，其它助剂一共为3.85g。
制备步骤与实施例1相同，这里不再赘述。
上述实施例中对6项项目检测指标均符合国家环保标准，见下表：
序号 项目 指标 1 Pb ＜2ppm 2 Cd ＜2ppm 3 Hg ＜2ppm 4 Cr6+ ＜2ppm 5 多溴联苯 无 6 多氯联苯 无
当然，以上所述的实施例只是本发明的较佳实施例而已，故凡依本发明申请专利范围所述的配方组成、含量及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明申请专利范围内。