一种无限色多功能抗静电水性涂料的制备方法.pdf

本发明涉及一种无限色多功能抗静电水性涂料的制备方法，组成为：乳液10％～30％、钛白粉5％～20％、体质颜料15％～35％、竹炭粉3％～6％、导电材料3％～10％、永久性抗静电剂5％～10％、丙二醇2％～6％、色浆0％～10％、助剂3％～8％、去离子水15％～35％；导电材料为镀银玻璃微珠和镀银滑石粉，永久性抗静电剂为含季铵盐的(甲基)丙烯酸酯共聚物和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物；该无限色多功能抗静电水性涂料除完全符合GB/T9756—2009规定的各项指标外，还具有永久抗静电性能、抗菌消毒、调温环保、净化空气等功效，可广泛应用于机房、教室、办公室、医院、工厂等需要抗静电要求的内墙涂装。

1.一种无限色多功能抗静电水性涂料，其特征在于：所述的无限色多功能抗静电水性涂料，按重量百分比计，包括如下组分：乳液10.0％～30.0％、钛白粉5.0％～20.0％、体质颜料15.0％～35.0％、竹炭粉3.0％～6.0％、镀银包覆物导电材料3.0％～10.0％、亲水聚合物抗静电剂5.0％～10.0％、丙二醇2.0％～6.0％、色浆0％～10.0％、助剂3.0％～8.0％、去离子水15.0％～35.0％；其中，所述的乳液为苯丙乳液、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、硅丙乳液或叔丙乳液的一种或几种的组合；所述的镀银包覆物导电材料是以滑石粉为芯核，金属银为表面包覆物通过化学电镀而制成的镀银滑石粉包覆物；所述的亲水聚合物抗静电剂为含季铵盐的(甲基)丙烯酸酯共聚物或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物的一种；所述的竹炭粉选用经700℃煅烧、碳含量在85％以上的1000目的粉料。 2.如权利要求1所述的一种无限色多功能抗静电水性涂料，其特征在于：所述的助剂至少包括分散剂、润湿剂、消泡剂、pH调节剂、增稠流变剂及成膜助剂的一种或几种的组合。 3.如权利要求1所述的一种无限色多功能抗静电水性涂料，其特征在于：所述的色浆为粒径≤20μm的环保水性色浆。 4.一种如权利要求1所述的无限色多功能抗静电水性涂料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：按配方重量比计，把去离子水加入分散桶中，搅拌下加入分散剂、体质颜料、钛白粉、竹炭粉，高速分散30～40min，经研磨细度达30μm成浆料；将研磨浆料打入调漆罐中，中速搅拌下加入乳液、镀银包覆物导电材料、亲水聚合物抗静电剂，根据颜色要求加入色浆，然后匀速下加入成膜助剂、消泡剂、增稠流变剂，搅拌调节好粘度和pH值，即制得一种无限色多功能抗静电水性涂料。

技术领域

本发明涉及一种抗静电涂料的制备方法，尤其涉及适用于各种室内的一种无限色多功能抗静电水性涂料。

背景技术

抗静电涂料是一组体积电阻率在一范围内的特种功能涂料，随着现代科技的发展，一些有洁净要求和抗静电要求的墙面和地面的场所，如在电子电器厂房、计算机房、医院、印刷厂、纺织厂及制药厂等的应用也多了起来，抗静电涂料受到越来越广泛而深入的重视。

随着社会的发展及生活水平的提高，人们的环保和健康意识明显增强，对居住环境的舒适度和安全性要求越来越高。内墙建筑材料的发展在原有装饰功能的基础上，向着“多功能化、环境协调”的方向发展，“多功能化”是指除装饰功能外，同时具有“节能、抗菌防霉、净化空气、抗静电、隔音、屏蔽有害电磁波”等健康功能，这将大大改善人居环境、提高人类的生存质量与健康水平。

按照原料和制备方法的不同可分为本征型抗静电涂料和掺杂型抗静电涂料。本征型抗静电涂料是以导电聚合物为成膜物质，目前由于成本高、技术不成熟等限制了其使用。掺杂型抗静电涂料是以绝缘的有机聚合物作为主要成膜物，均匀地掺入导电填料，利用导电填料的导电作用制成抗静电涂料。

随着现代科学技术的进步，不仅对抗静电涂料的性能要求不断提高，同时对涂装性能要求也越来越高。以往的抗静电涂料多以碳系填料(石墨、炭黑和碳纤维)、金属系填料(银、铜、镍、锌及铁的合金等)、金属氧化物等为主要导电填料，大多数颜色较深，不易分散、电性能不稳定、品种单一，使用受到限制，难以满足现代涂料装饰性的要求。

CN103193957A公开了一种水性抗静电涂料组合物，包括：8～42％水性聚氨酯，5～12％水性导电聚苯胺，0.5～0.9％水性流平剂，0.2～0.6％水性消泡剂，4～9％水性助剂，3～4.8％水性固化剂；得到的水性抗静电涂料的抗静电效果更持久，漆面电阻上升率为0.38～2.44％/年。

CN1389528A公开了一种水性抗静电涂料由1～66份重量的导电物质和40～99份重量的成膜物质构成，所述导电物质是水溶性聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺，所述成膜物质是2,4－甲苯二异氰酸酯交联改性聚乙烯醇；所述水溶性聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺由聚苯乙烯磺酸、苯胺、过硫酸铵在水溶液进行氧化聚合反应得到；所述2,4－甲苯二异氰酸酯改性聚乙烯醇通过用2,4－甲苯二异氰酸酯对聚乙烯醇进行改性反应得到；本发明的环保型涂料以水为溶剂、附着力优良、物理机械性能良好、耐有机溶剂、耐腐蚀、具有较好耐水性、稳定性。

CN101824264A公开了一种核壳导电聚苯胺水性抗静电涂料，是由以下重量份的组分组成：微米级导电聚合物核壳复合粒子的质量占水性涂料树脂乳液质量的0.5～20％，纳米级导电聚合物核壳复合粒子的质量占水性涂料树脂乳液质量的0.125～5％；本发明的涂料，添加了核壳导电聚苯胺作为导电添加剂，具有比重轻、成本低、导电率可调、与成膜树脂的结合力好等优点。

CN102372969A公开了一种抗静电涂料，由如下成分构成：成膜物质：水性丙烯酸树脂20～25份；导电填料：片状锌粉2～5份，铜粉10～15份；助剂：消泡剂3～5份；增稠剂3～5份；改性剂3～5份；溶剂：余量为水。所述的铜粉的粒径为200目；本发明采用片状锌粉，其对导电性能较好，同时由于锌粉和铜粉合用，降低了铜粉被氧化的可能性。

CN102432992A公开了一种水性非离子聚氨酯抗静电涂层，包含下述组分：水性非离子聚氨酯乳液50～95wt％，导电炭黑3.5～30wt％，水性抗静电剂0.5～10wt％，助剂1～10wt％。上述涂层的制备方法是向反应釜中依次加入异氰酸酯和多元醇，搅拌反应得到异氰酸酯预聚体后降温，加入非离子亲水性扩链剂、低沸点溶剂进行扩链，得到聚氨酯溶液；然后在高速剪切力作用下乳化，真空去除低沸点溶剂，得到水性非离子聚氨酯乳液，再添加导电炭黑、水性抗静电剂及助剂，并在低搅拌速度下搅拌混合，得到水性非离子聚氨酯抗静电液，喷涂于需涂覆加工的产品表层，烘烤即可。

发明内容

为了解决上面存在的技术问题，本发明选用以介电常数较大、价格较低和颜色较浅的物质如玻璃微珠、滑石粉作为芯核，以金属银表面化学电镀作为包覆物而制成的导电粒子镀银玻璃微珠、镀银滑石粉为导电填料，具有超强的导电性能，银离子本身具有抗菌消毒作用，是本征型抗静电涂料的理想导电材料。

竹炭具有超强的吸附、调湿、除臭、防虫、调湿等诸多功能，除去新房装修与居室气味、强力吸附装修后的各种有害物质如甲醛、苯、甲苯、二甲苯和氨气等，增加空间负离子含量，达到净化空气和远红外线保健作用。

为了提高水性涂料的永久抗静电性能，添加亲水性聚合物永久性抗静电剂如含季铵盐的(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物等，具有相容性好、抗静电性能优异持久、耐擦洗功能。

本发明采取以下技术方案：本发明涉及一种无限色多功能抗静电水性涂料，其基本配方是：乳液10％～30％、钛白粉5％～20％、体质颜料15％～35％、竹炭粉3％～6％、镀银包覆物导电材料3％～10％、亲水聚合物抗静电剂5％～10％、丙二醇2％～6％、色浆0％～10％、助剂3％～8％、去离子水15％～35％。

其中，乳液选用苯丙乳液、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、硅丙乳液或叔丙乳液的一种或几种的组合。

体质颜料选用硅藻土、凹凸棒土、碳酸钙、硅钙粉为1000目的粉料。

竹炭粉选取用经700℃煅烧、碳含量在85％以上的1000目的粉料。

镀银包覆物导电材料选用镀银玻璃微珠和镀银滑石粉的一种。

亲水聚合物抗静电剂选用含季铵盐的(甲基)丙烯酸酯共聚物和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物的一种。

助剂至少包括分散剂、润湿剂、消泡剂、pH调节剂、增稠流变剂及成膜助剂的一种或几种的组合。

色浆选用粒径≤20μm的环保水性色浆。

本发明提出一种无限色多功能抗静电水性涂料的制备方法，制备工艺如下：按配方重量比计，把去离子水加入分散桶中，搅拌下加入分散剂、体质颜料、钛白粉、竹炭粉，高速分散30～40min，经研磨细度达30μm成浆料；将研磨浆料打入调漆罐中，中速搅拌下加入乳液、镀银包覆物导电材料、亲水聚合物抗静电剂，根据需要加入色浆，然后匀速下加入成膜助剂、消泡剂、增稠流变剂，搅拌调节好粘度和pH值，即制得一种无限色多功能抗静电水性涂料。

本发明制得的无限色多功能抗静电水性涂料除完全符合GB/T9756—2009规定的各项指标外，还具有永久抗静电性能、抗菌消毒、调温环保、净化空气等功效，可广泛应用于机房、教室、办公室、医院、工厂等需要抗静电要求的内墙涂装。

具体实施方式

按照表1的组分配方准备材料实施。

表1：三个实施例组分配方 质量份

原料名称 实例1 实例2 实例3 去离子水 23.2 15.4 17.8 丙二醇 5 5 5 润湿剂 0.2 0.3 0.3 分散剂 1.5 1.6 1.8 钛白粉 15 12 12 体质颜料 25 28 30 竹炭粉 5 5 5 镀银玻璃微珠 5 6 -- 镀银滑石粉 -- -- 6 甲基丙烯酸季铵盐酯 5 -- 6 甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯 -- 8 -- 丙烯酸乳液 12 -- -- 苯丙乳液 -- 15 -- 硅丙乳液 -- -- 12 水性色浆 -- -- 1.0 成膜助剂 2.0 2.5 2.2 PH调节剂 0.3 0.4 0.3 增稠剂 0.5 0.5 0.3 消泡剂 0.3 0.3 0.3

实施例1：

按照表1中实例1按配方重量比计，把去离子水加入分散桶中，搅拌下加入分散剂、体质颜料、钛白粉、竹炭粉，高速分散30～40min，经研磨细度达30μm成浆料；将研磨浆料打入调漆罐中，中速搅拌下加入丙烯酸乳液、镀银玻璃微珠、甲基丙烯酸季铵盐酯，然后匀速下加入成膜助剂、消泡剂、增稠流变剂，搅拌调节好粘度和pH值，即制得一种白色多功能抗静电水性涂料。

实施例2：

按照表1中实例2按配方重量比计，把去离子水加入分散桶中，搅拌下加入分散剂、体质颜料、钛白粉、竹炭粉，高速分散30～40min，经研磨细度达30μm成浆料；将研磨浆料打入调漆罐中，中速搅拌下加入苯丙乳液、镀银玻璃微珠、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，然后匀速下加入成膜助剂、消泡剂、增稠流变剂，搅拌调节好粘度和pH值，即制得一种白色多功能抗静电水性涂料。

实施例3：

按照表1中实例3按配方重量比计，把去离子水加入分散桶中，搅拌下加入分散剂、体质颜料、钛白粉、竹炭粉，高速分散30～40min，经研磨细度达30μm成浆料；将研磨浆料打入调漆罐中，中速搅拌下加入硅丙乳液、镀银滑石粉、甲基丙烯酸季铵盐酯、水性色浆，然后匀速下加入成膜助剂、消泡剂、增稠流变剂，搅拌调节好粘度和pH值，即制得一种彩色多功能抗静电水性涂料。

按照国家相关标准，对本发明的无限色多功能抗静电水性涂料的性能进行检测，测试结果如表2所示。

表2无限色多功能抗静电水性涂料性能测试结果

测试项目 测试结果 在容器中状态 无硬块、均匀状态 施工性 涂刷二道无障碍

对比率/％ ≥0.90 低温稳定性 通过 耐碱性24h 无异常 耐洗刷性/次 ≥300 VOC含量/g·kg-1 ≤15 游离甲醛/g·kg-1 0.01 甲醛、氨去除率(96h)/％ ≥93 抗菌性/％ ≥98 漆膜表面电阻/Ω 106～109

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。