CN103360910B

CN103360910B - 无研磨助剂的水性环氧导电涂料及其制备方法

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Publication number: CN103360910B
Application number: CN201310341081.7A
Authority: CN
Inventors: 官余意; 王刚; 赵立英; 吴清军; 廖应峰
Original assignee: GUANGDONG KING-STRONG MATERIAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG KING-STRONG MATERIAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2033-08-07
Also published as: CN103360910A

Abstract

本发明公开了一种无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，由下列重量比的原料配制而成：A组分﹕B组分=4~6：1；其中，所述的A组分由下列重量比的原料配制而成：聚醚改性的双酚A型环氧树脂：导电填料：润湿剂：消泡剂：去离子水=100：30～50：0.3~0.4：0.4~0.5：80~90；所述B组分由下列重量比的原料配制而成：聚醚胺：防腐填料：遮盖填料=20~30：12~18：0.8~1.2。本发明还公开了无研磨助剂的水性环氧导电涂料的制备方法。本发明所制备的涂料可作为导静电涂料、电磁屏蔽涂料使用，且不含研磨助剂，降低了助剂用量，具有绿色环保、导电、力学性能优异、耐水、耐酸碱性能好等特点。

Description

无研磨助剂的水性环氧导电涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料生产技术领域，尤其涉及一种无研磨助剂的水性环氧导电涂料及其制备方法。

背景技术

导电涂料是涂覆于高分子材料表面，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的功能涂料，根据电阻值的不同常被用作电磁屏蔽涂料或导静电涂料。目前市场上使用的导电涂料以溶剂型为主，含有大量挥发性有机溶剂，不仅危害环境而且损害人类健康。随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋完善，溶剂型涂料必将逐渐被水性涂料替代，因此水性涂料的研制与开发引起了人们的广泛关注。

颜填料的分散性直接影响着涂料的细度和涂层的外观，因此在涂料的生产过程常加入润湿分散剂、消泡剂、流平剂等助剂，并采用研磨工艺提高颜填料在分散介质中的分散性。在水性导电涂料中这些助剂的加入一方面有损于涂料的环保性能，另一方面涂层中助剂的存在增加了涂层对水及酸碱性介质的敏感性，对涂层的耐介质性能和导电功能的持久发挥构成了威胁。

发明内容

本发明为了解决现有水性涂料不够环保的技术问题，提供一种助剂使用量少，并可提高环保性能的无研磨助剂的水性环氧导电涂料及其制备方法。

本发明提供的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其由原料A、B两组分按4~6 : 1的重量比配制而成。A组分采用水性环氧树脂—聚醚改性的双酚A型环氧树脂作为其中的树脂成分，聚醚改性的双酚A型环氧树脂可以按照现有技术制备，如参照中国专利CN200810046750.7或CN201210085185.1的方法来制备。B组分由非导电填料与聚醚胺组成，其中不含研磨助剂。

其中，所述的A组分由下列重量比的原料配制而成：

聚醚改性的双酚A型环氧树脂：导电填料：润湿剂：消泡剂：去离子水=100﹕30～50﹕0.3~0.4﹕0.4~0.5 ：80~90。

所述的B组分由下列重量比的原料配制而成：

低粘度的聚醚胺：防腐填料：遮盖填料=20~30 ：12~18 ：0.8~1.2。

优选的，所述的聚醚胺可以为端氨基聚醚D-400和/或端氨基聚醚D-230。用其作为填料的研磨介质和环氧树脂的固化剂。

优选的，所述的导电填料可以为导电云母粉、纳米半导体包覆云母粉、银粉以及银壳核壳复合粒子中的一种或几种，粒径为5~30 μm。

优选的，所述的防腐填料可以为磷酸锌、复合铁钛粉、三聚磷酸铝中的一种或几种。优选的，所述的遮盖填料可以为立德粉、金红石型钛白粉、硫酸钡、硅灰石中的一种或几种。优选的，所述润湿剂可以为硅酮类底材湿润剂，如海明斯·德谦公司的Levelol W-469；所述消泡剂可以为改性聚硅氧烷，如海明斯·德谦公司的Deform W-052。

本发明提出的无研磨助剂的水性环氧导电涂料的制备方法，步骤如下：

(1)、按配比称量所述的A组分的原料，在分散桶中加入去离子水，于1000~1400 r/min转速下，加入润湿剂、消泡剂和导电填料，分散15~25 min后以15~20 ml/min的速度加入聚醚改性的双酚A型环氧树脂，继续分散30~60 min，料浆细度控制在35~40 μm，制得涂料A组分；

(2)、按配比称量所述的B组分的原料，将聚醚胺、防腐填料、遮盖填料加入到研磨罐中，用砂磨机在1800~2200 r/min转速下研磨分散15~30 min，控制混合料的细度为35~40 μm，分离去除研磨球制得涂料B组分；

(3)、按配比4~6:1 将A组分与B组分均匀混合，添加适量去离子水调节粘度在18~22 s（秒），从而制得涂料。涂料粘度用涂-4杯测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明使用聚醚胺作为非导电填料的研磨介质，其含有的醚键结构使得对非导电填料具有良好的润湿性，在无润湿剂、分散剂及消泡剂等研磨助剂的情况下依然具有优异的研磨效果，节约了助剂的使用量，使得涂料具有良好的环保性能。

2、本发明以聚醚改性的双酚A型环氧树脂为成膜树脂，聚醚胺为固化剂，制备的涂料具有优异的力学性能，耐水、耐酸碱性能好，涂层导电性能好，可广泛作为导静电涂料、电磁屏蔽涂料推广使用。

具体实施方式

本发明提供的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其由原料A、B两组分按4~6：1的重量比配制而成。其中：所述的A组分由下列重量比的原料配制而成：聚醚改性的双酚A型环氧树脂：导电填料：润湿剂：消泡剂：去离子水=100：30~50：0.3~0.4：0.4~0.5：80~90。所述的B组分由下列重量比的原料配制而成：低粘度的聚醚胺：防腐填料：遮盖填料=20~30：12~18：0.8~1.2。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。根据本发明的配方，按重量比配制下列不同比例的无研磨助剂的水性环氧导电涂料。

实施例一

A组分﹕B组分=4 ：1。

实施例二

A组分﹕B组分 =5 ：1。

实施例三

A组分﹕B组分 =6 ：1。

其中的A组分由下列重量比含量的物料配制而成，见下表

其中的B组分由下列重量比含量的物料配制而成，见下表

实施例一中，A组分采用A ₁配方，B组分采用B ₁配方，再按配比进行配料。

实施例二中，A组分采用A ₂配方，B组分采用B ₂配方，再按配比进行配料。

实施例三中，A组分采用A ₃配方，B组分采用B ₃配方，再按配比进行配料。

实施例还采用A、B配方交叉组合的方式，进行A组分和B组分的配料，如，采用A组分的A ₁配方与B组分的B ₂配方组合，再按配比进行A组分和B组分的配料，如此等等。

在上述的各个实施例中：

任选端氨基聚醚D-400、端氨基聚醚D-230的一种用作聚醚胺，也可同时选用这两种原料用作聚醚胺。

选用导电云母粉、纳米半导体包覆云母粉、银粉以及银壳核壳复合粒子中的一种作为导电填料，也可选用两种或两种以上的原料混合作为导电填料。导电填料的粒径为5~30 μm。

选用磷酸锌、复合铁钛粉、三聚磷酸铝中的一种作为防腐填料，也任选两种或两种以上的原料混合作为防腐填料。

选用立德粉、金红石型钛白粉、硫酸钡、硅灰石中的一种作为遮盖填料，也任选两种或两种以上的原料混合作为遮盖填料。

选用硅酮类底材湿润剂作为润湿剂，如海明斯·德谦公司的Levelol W-469；选用改性聚硅氧烷作为消泡剂，如海明斯·德谦公司的Deform W-052。

根据上述各种原料的配方，本发明的制备方法，可以由以下步骤进行：

步骤1：按配比称量所述的A组分的原料，在分散桶中加入去离子水，在1000~1400 r/min的转速下，加入润湿剂、消泡剂和导电填料，分散15~25 min后以15~20 ml/min的速度加入聚醚改性的双酚A型环氧树脂，继续分散30~60 min，料浆细度控制在35~40 μm，制得涂料A组分；

步骤2：按配比称量所述的B组分的原料，将聚醚胺、防腐填料、遮盖填料加入到研磨罐中，用砂磨机在1800~2200 r/min转速下研磨分散15~30 min，控制混合料的细度为35~40 μm，分离去除研磨球制得涂料B组分；

步骤3：按配比将A组分与B组分均匀混合，制得粘度为18~22 s（秒）的涂料。混合后，若涂料粘度不符合要求，可以继续混合或添加适量去离子水来调节涂料的粘度。

制备时，如分散桶或砂磨机的转速、分散时间和加入环氧树脂的速度等工艺参数，可以选用各工艺参数的限定范围的两端值和中间值分别来进行。在此不一一列举了。

本发明所制备的涂料可作为导静电涂料、电磁屏蔽涂料使用，且不含研磨助剂，降低了助剂用量，具有绿色环保、导电、力学性能优异、耐水、耐酸碱性能好等特点。

Claims

1.一种无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，由下列重量比的原料配制而成：A组分﹕B组分=4~6 ：1；

其中，所述的A组分由下列重量比的原料配制而成：

聚醚改性的双酚A型环氧树脂：导电填料：润湿剂：消泡剂：去离子水=100 ：30~50 ：0.3~0.4 ：0.4~0.5 ：80~90；

所述B组分由下列重量比的原料配制而成：

聚醚胺：防腐填料：遮盖填料=20~30 ：12~18 ：0.8~1.2。

2.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，所述的聚醚胺为端氨基聚醚D-400和/或端氨基聚醚D-230。

3.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，所述的导电填料至少为导电云母粉、纳米半导体包覆云母粉、银粉、银壳核壳复合粒子中的一种，导电填料的粒径为5~30 μm。

4.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，所述的防腐填料至少为磷酸锌、复合铁钛粉、三聚磷酸铝中的一种。

5.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，所述的遮盖填料至少为立德粉、金红石型钛白粉、硫酸钡、硅灰石中的一种。

6.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，所述的润湿剂为硅酮类底材湿润剂。

7.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料，其特征在于，所述的消泡剂为改性聚硅氧烷。

8.如权利要求1所述的无研磨助剂的水性环氧导电涂料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1、制备A组分

按配比称量所述的A组分的原料，先将去离子水加入分散桶中并转动，在1000~1400 r/min转速下，将润湿剂、消泡剂和导电填料加入分散桶中，转动分散15~25 min后，以15~20 mL/min的速度加入聚醚改性的双酚A型环氧树脂，继续转动分散30~60 min，使得混合料浆的细度为35~40 μm；

步骤2、制备B组分

按配比秤量所述的B组分的原料，将聚醚胺、防腐填料、遮盖填料加入到研磨罐中，用砂磨机在1800~2200 r/min转速下研磨分散15~30 min，使得混合料的细度为35~40 μm，再分离去除研磨球；

步骤3、

按配比将所述A组分与B组分均匀混合，制得粘度为18~22 s的涂料。