CN102250545B

CN102250545B - 耐高温的抗静电涂层及其制备方法

Info

Publication number: CN102250545B
Application number: CN 201110189567
Authority: CN
Inventors: 程海峰; 王�义; 马青松; 刘海韬; 王军
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102250545A

Abstract

本发明公开了一种耐高温的抗静电涂层，该抗静电涂层以双组分改性有机硅树脂为基体，以金属氧化物半导体粉体为导电填料，且两者的质量配比为（9～14）∶6；本发明的抗静电涂层优异的抗静电性能及耐高温性能，可替代目前大部分天线罩表面的抗静电涂层，且能满足250℃高温条件下的抗静电要求；本发明还相应公开了一种该抗静电涂层的制备方法，包括球磨、喷涂、固化和热处理等工艺步骤，整个制备工艺步骤简单、可控性高，可有效应用于工业化生产。

Description

耐高温的抗静电涂层及其制备方法

技术领域

本发明主要涉及到涂层类材料组合物及其制备方法，具体涉及一种包含树脂及金属氧化物的抗静电涂层及其制备方法。

背景技术

抗静电涂层是各种天线罩使用过程中不可或缺的一部分，其通常在天线罩的最外层，天线罩的使用性能要求抗静电涂层应具有较好的透波性能和耐环境性能，同时，为了满足天线罩在某些高温（如200℃）条件下的使用，抗静电涂层还需具有耐高温性能。

目前，针对各种不同的天线罩使用要求，国内外已开发出一系列抗静电涂层，但其普遍存在一些问题，如在石英陶瓷天线罩表面附着力较差、导电炭黑（或金属）粉体类抗静电涂层耐环境性不好且难以耐高温等。基于此，迫切需要开发一种附着力高、耐环境性好且能耐高温的抗静电涂层。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种耐热性、耐候性和附着力好、抗静电性能优异，并且结构简单、易于涂装、涂料成本低廉、性价比高的掺杂金属氧化物半导体粉体的耐高温的抗静电涂层，并相应提供该抗静电涂层的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种耐高温的抗静电涂层，所述抗静电涂层以双组分改性有机硅树脂为基体，以金属氧化物半导体粉体为导电填料，所述的双组分改性有机硅树脂和金属氧化物半导体粉体的质量配比为（9～14）∶6。

上述抗静电涂层中，优选地，所述双组分改性有机硅树脂基体包括固含量均为70%～80%的耐热面漆和固化剂，且二者的质量配比为（4～6）∶1。

上述抗静电涂层中，所述金属氧化物半导体粉体优选为掺锑二氧化锡（ATO）或掺铟氧化锡（ITO）。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的抗静电涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）球磨：称取所述质量配比的双组分改性有机硅树脂和金属氧化物半导体粉体，将二者混合成浆料，再进行球磨混料，得到涂料；

（2）喷涂：以玻璃为基板，将上述步骤得到的涂料采用喷涂工艺喷涂在玻璃基板上，制备成涂层；

（3）固化：将喷涂好的涂层放入烘箱中固化，固化温度控制在60℃～80℃，固化时间控制在4h～6h；

（4）热处理：将固化后的涂层放入马氟炉中，在常压下进行热处理，热处理的温度控制在200℃～300℃，热处理的时间控制在3h～5h，然后在炉内自然冷却至室温，制得耐高温的抗静电涂层。

上述的制备方法中，所述步骤（1）中，球磨混料的工艺条件优选为：球磨设备为高能行星式球磨机，球磨料球为玛瑙球，球磨时间为3h～5h，球磨机转速为200转/分钟～400转/分钟。

上述的制备方法中，所述步骤（2）中，优选地，进行喷涂工艺前，对玻璃基板用酒精超声清洗干净并烘干；喷涂过程中将喷枪与所述玻璃基板的距离控制在10cm～15cm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的抗静电涂层，以双组分改性有机硅树脂为基体，使得抗静电涂层具有较好的柔韧性、附着力高，且耐高温性能优良；同时，以金属氧化物半导体粉体为导电填料，使得抗静电涂层电阻率调节方便，使得涂层方阻较易满足抗静电性能要求，因此，本发明的抗静电涂层优异的抗静电性能及耐高温性能，可替代目前大部分天线罩表面的抗静电涂层，且能满足250℃高温条件下的抗静电要求。

此外，由于本发明的抗静电涂层原料用量相对较少，且来源广泛，通过现有常规的球磨制备工艺及涂料喷涂工艺即可制备，整个制备工艺步骤简单、可控性高，可有效应用于工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种本发明的耐高温的抗静电涂层，该抗静电涂层以双组分改性有机硅树脂为基体，以ATO半导体粉体为导电填料，双组分改性有机硅树脂和ATO半导体粉体的质量配比为3∶2；本实施例中，双组分改性有机硅树脂由固含量均为75％且质量配比为5∶1的TR613耐热面漆（江阴市大阪涂料有限公司）和固化剂（江阴市大阪涂料有限公司生产的对应于TR613耐热面漆的固化剂）组成。

上述抗静电涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）球磨：称取3∶2的双组分改性有机硅树脂（固含量均为75%且质量配比为5∶1的TR613耐热面漆及相应的固化剂）和ATO半导体粉体，将二者混合成浆料，再以玛瑙球为球磨料球，用高能行星式球磨机进行球磨混料，球磨时间为4h，球磨机转速为400转/分钟，得到涂料；

（2）喷涂：以平板玻璃为基板，对其用酒精超声清洗干净并烘干，然后将上述步骤得到的涂料采用喷涂工艺喷涂在平板玻璃基板上，喷涂过程中将喷枪与平板玻璃基板的距离控制在12cm，制得涂层；

（3）固化：将喷涂好的涂层置于水平台上，再整体放入烘箱中固化，固化温度控制在60℃，固化时间控制在6h；

（4）热处理：将固化后的涂层放入马氟炉中，在常压下进行热处理，热处理的温度控制在250℃，热处理的时间控制在4h，然后在炉内自然冷却至室温，制得耐高温的抗静电涂层。

对上述制得的抗静电涂层进行性能测试，测得其密度为1.32g/cm³，附着力为12.07MPa，方阻为5.9MΩ，300℃热处理2h后涂层性能无变化，可见本实施例的抗静电涂层在附着力、耐环境性和耐高温等方面有优良的性能。

实施例2：

一种本发明的耐高温的抗静电涂层，该抗静电涂层以双组分改性有机硅树脂为基体，以ITO半导体粉体为导电填料，双组分改性有机硅树脂和ITO半导体粉体的质量配比为7∶3；本实施例中，双组分改性有机硅树脂由固含量均为75％且质量配比为5∶1的TR613耐热面漆（江阴市大阪涂料有限公司）和R30固化剂组成。

上述抗静电涂层的制备方法是：先称取质量配比为7∶3的双组分改性有机硅树脂（固含量均为75％且质量配比为5∶1的TR613耐热面漆和R30固化剂）和ITO半导体粉体，然后按照实施例1同样的制备工艺步骤和工艺参数进行球磨、喷涂、固化和热处理，得到本实施例的耐高温的抗静电涂层。

对上述制得的抗静电涂层进行性能测试，测得其密度为1.12g/cm³，附着力为12.88MPa，方阻为14.05MΩ，300℃热处理2h后涂层性能无变化，可见本实施例的抗静电涂层在附着力、耐环境性和耐高温等方面有优良的性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，均应视为本发明的保护。

Claims

1.一种抗静电涂层的制备方法，所述抗静电涂层以双组分改性有机硅树脂为基体，以金属氧化物半导体粉体为导电填料，所述的双组分改性有机硅树脂和金属氧化物半导体粉体的质量配比为（9～14）∶6，所述制备方法包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述双组分改性有机硅树脂基体包括固含量均为70%～80%的耐热面漆和固化剂，且二者的质量配比为（4～6）∶1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述金属氧化物半导体粉体为掺锑二氧化锡或掺铟氧化锡。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，球磨混料的工艺条件为：球磨设备为高能行星式球磨机，球磨料球为玛瑙球，球磨时间为3h～5h，球磨机转速为200转/分钟～400转/分钟。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，进行喷涂工艺前，对玻璃基板用酒精超声清洗干净并烘干；喷涂过程中将喷枪与所述玻璃基板的距离控制在10cm～15cm。