CN103819652A - 一种抗静电涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗静电涂料组合物及其制备方法，包括：3～18重量份的水性聚氨酯丙烯酸酯、5～14重量份的水性导电聚苯胺、0.4～1.5重量份的光引发剂、0.2～0.7重量份的水性流平剂、0.1～0.5重量份的水性消泡剂以及0.1～0.4重量份的多巯基化合物。本发明提供的制备方法制备的抗静电涂料组合物具有更快的固化速度和更优异的抗静电持久性。

Description

一种抗静电涂料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料的技术领域，特别涉及一种抗静电涂料组合物及其制备方法。
背景技术
涂料是现代工业和日常生活中所不可缺少的一种材料，随着经济的发展和人们生活水平的提高，现代的涂料正在逐步向多功能性方面发展。
在众多多功能性涂料中，抗静电涂料是具有导电和排出积累静电荷能力的功能性涂料。伴随现代科学技术的发展，抗静电涂料至今已经有约半个多世纪的发展历史。近年来，随着电子产品数量的迅猛发展，因静电损坏电子元件造成的损失高达100多亿美元，并且呈现逐年上涨的趋势，因此作为最方便有效地消除静电的抗静电涂料越来越受到人们的青睐。
抗静电涂料的制备，通常是将碳类、金属或金属氧化物类以及导电高分子材料作为导电添加剂加入到高分子聚合物中，同时加入润湿剂、流平剂等助剂而成，当选用导电高分子材料时，由于其能够与高分子聚合物有很好的相容性，得到的抗静电材料具有优异的抗静电性能以及抗静电性能持久，因此以导电高分子作为导电添加剂的抗静电涂料是最有前景的一类抗静电涂料。
现有技术中公开了多种抗静电涂料，专利201310090232.6报道了一种水性抗静电涂料，其核心技术是以水性导电聚苯胺作为导电添加剂，以阳离子或非离子水性聚氨酯作为树脂组分，配以水性固化剂，制备了水性抗静电涂料。
专利201010295085.2提供了一种水性体系导电聚苯胺紫外光固化抗静电涂料及其制备方法，以水性导电聚苯胺为导电添加剂组分，水性阳离子聚氨酯丙烯酸酯或者非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的一种或者两种作为成膜组分。
但是随着下游应用领域的快速发展，对抗静电涂料的要求也日益提高，因此，现有技术中的抗静电涂料仍需要进一步克服固化速度慢和抗静电持久性差的问题。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种抗静电涂料组合物及其制备方法，本发明提供的制备方法制备的抗静电涂料组合物具有更快的固化速度和更优异的抗静电持久性。
本发明提供了一种水性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A）在保护气体的保护和催化剂的作用下，将二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚进行反应，得到第一反应中间体；
B）在保护气体的保护下，将上述步骤得到的第一反应中间体、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂进行第二反应，得到水性聚氨酯丙烯酸酯；
所述第一单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
优选的，所述二异氰酸酯三聚体为六亚甲基二异氰酸酯三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯三聚体；所述高官能度丙烯酸酯单体为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯或双季戊四醇五丙烯酸酯。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡；所述阻聚剂为对苯二酚或对羟基苯甲醚。
优选的，所述二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚、催化剂、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂的质量比为（100～168）:（13.5～1510）:（0.06～0.84）:（19.7～27.5）:（43.5～88.6）:（0.18～0.34）。
优选的，所述反应的温度为70～85℃，所述反应的时间为3～5小时；所述第二反应的温度为80～95℃，所述第二反应的时间为2～4小时。
本发明提供了一种抗静电涂料组合物，包括：
Figure BDA0000475319340000021
Figure BDA0000475319340000031
所述水性聚氨酯丙烯酸酯由上述技术方案中任意一项所述的制备方法制备得到。
优选的，所述水性导电聚苯胺的导电率为25～35S/cm。
优选的，所述多巯基化合物为三羟甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）、三羟甲基丙烷三（2-巯基乙酸酯）、季戊四醇四(巯基乙酸)酯或四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯。
优选的，所述光引发剂为Irfacure184、Darocure1173、Irfacure2959或Irfacure819；所述水性流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅类流平剂；所述水性消泡剂为有机硅型消泡剂。
本发明提供了一种抗静电涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A）将水性聚氨酯丙烯酸酯、水性导电聚苯胺、水性流平剂和水性消泡剂混合，得到混合物；
B）将上述步骤A）得到的混合物、光引发剂以及多巯基化合物进行第二次混合，得到抗静电涂料组合物。
本发明提供了一种抗静电涂料组合物，包括：3～18重量份的水性聚氨酯丙烯酸酯、5～14重量份的水性导电聚苯胺、0.4～1.5重量份的光引发剂、0.2～0.7重量份的水性流平剂、0.1～0.5重量份的水性消泡剂以及0.1～0.4重量份的多巯基化合物。与现有技术相比，本发明提供的抗静电涂料组合物是一种紫外光固化水性抗静电涂料，采用了本发明制备的水性聚氨酯丙烯酸酯作为成膜树脂，这种非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的非离子树脂结构中引入了高官能度的丙烯酸单体，保证了更加快速的固化速度，而且使用的脂肪族多官能度的二异氰酸酯作为异氰酸酯组分，使得到的漆膜具有优异的耐黄变性；同时，由于成膜物质具有较高的交联密度，可以与水性聚苯胺形成优异的网状交联结构，因而使得抗静电涂料组合物具有优异的抗静电持久性以及抗静电性能。实验结果表明，本发明提供的水性紫外光固化抗静电涂料能在2～4秒内完全固化，固化能量为120～145mJ/cm2；其涂膜面电阻为3.56×103～4.87×107ohm/sq，面电阻上升率为0.28～1.85%/年。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可；本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯。
本发明提供了一种水性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A）在保护气体的保护和催化剂的作用下，将二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚进行反应，得到第一反应中间体；
B）在保护气体的保护下，将上述步骤得到的第一反应中间体、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂进行第二反应，得到水性聚氨酯丙烯酸酯；
所述第一单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
本发明首先在保护气体的保护和催化剂的作用下，将二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚进行反应，得到第一反应中间体；所述保护气体优选为氮气和惰性气体中的一种或多种，更优选为氮气；所述催化剂优选为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡；所述二异氰酸酯三聚体优选为六亚甲基二异氰酸酯三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯三聚体；所述六亚甲基二异氰酸酯三聚体具有式I结构，
Figure BDA0000475319340000051
所述异佛尔酮二异氰酸酯三聚体具有式II结构，
Figure BDA0000475319340000052
所述聚乙二醇单甲醚具有式III结构，
Figure BDA0000475319340000053
所述式III结构中，n为整数，优选为0≤n≤200，更优选为0≤n≤150；所述反应的温度优选为75～80℃，更优选为76～79℃；所述反应时间优选为3～5小时，更优选为3.5～4.5小时；本发明对反应的其他条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类反应的条件即可，本发明为保证反应速度均匀以及反应平稳，优选在搅拌条件下进行反应；本发明对搅拌的条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规搅拌条件即可；本发明对搅拌设备和反应设备均没有特别限制，以本领域技术人员熟知的搅拌设备和反应设备即可。
本发明经过上述步骤得到第一反应中间体后，在保护气体的保护下，将第一反应中间体、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂进行第二反应，得到水性聚氨酯丙烯酸酯；所述阻聚剂优选为对苯二酚或对羟基苯甲醚；所述二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚、催化剂、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂的质量比优选为（100～168）:（13.5～1510）:（0.06～0.84）:（19.7～27.5）:（43.5～88.6）:（0.18～0.34），更优选为（120～150）:（50～1200）:（0.1～0.8）:（20～26）:（50～80）:（0.2～0.3）；所述第一单体优选为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯；所述丙烯酸羟乙酯具有式IV结构，
Figure BDA0000475319340000061
所述丙烯酸羟乙酯具有式V结构，
Figure BDA0000475319340000062
所述丙烯酸羟乙酯具有式VI结构，
Figure BDA0000475319340000063
所述高官能度丙烯酸酯单体优选为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯或双季戊四醇五丙烯酸酯；所述季戊四醇三丙烯酸酯具有式VII结构，
Figure BDA0000475319340000071
所述三羟甲基丙烷二丙烯酸酯具有式VIII结构，
Figure BDA0000475319340000072
所述双季戊四醇五丙烯酸酯具有式IX结构，
所述第二反应的温度优选为80～90℃，更优选为73～77℃；所述第二反应时间优选为2～4小时，更优选为2.5～3.5小时；本发明对第二反应的其他条件没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类反应的条件即可，本发明为提高反应产率，优选在第二反应完成后，降温出料，最后得到非离子水性聚氨酯丙烯酸酯，所述降温的温度优选为25～45℃，更优选为30～40℃；本发明对反应设备没有特别限制，以本领域技术人员熟知的反应设备即可。
本发明提供的水性聚氨酯丙烯酸酯是一种非离子水性聚氨酯丙烯酸酯，将其作为抗静电涂料组合物的成膜树脂，由于在水性聚氨酯丙烯酸酯的非离子树脂结构中引入了高官能度的丙烯酸单体，因而具有更加快速的固化速度，而且使用的脂肪族多官能度的二异氰酸酯作为异氰酸酯组分，使得到的漆膜具有优异的耐黄变性；同时，由于成膜物质具有较高的交联密度，可以与水性聚苯胺形成优异的网状交联结构，因而使得抗静电涂料组合物具有优异的抗静电持久性以及抗静电性能。
本发明提供了一种抗静电涂料组合物，包括：
Figure BDA0000475319340000081
本发明所述抗静电涂料组合物中，所述水性聚氨酯丙烯酸酯选为上述方法制备的非离子水性聚氨酯丙烯酸酯；所述水性导电聚苯胺的导电率优选为25～35S/cm，更优选为27～32S/cm；本发明对所述水性导电聚苯胺的来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的制备方法得到或购买得到即可，本发明优选按照专利201010295085.2中所公开的方法进行制备。
所述多巯基化合物优选为三羟甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）、三羟甲基丙烷三（2-巯基乙酸酯）、季戊四醇四(巯基乙酸)酯或四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯，更优选为三羟甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）；所述光引发剂优选为Irfacure184、Darocure 1173、Irfacure 2959或Irfacure819，更优选为Irfacure184、Irfacure 2959或Irfacure 819；所述水性流平剂优选为丙烯酸酯类流平剂或有机硅类流平剂，更优选为由BYK公司生产的型号为BYK-380N、BYK-381、BYK-307、BYK-341、BYK-345 BYK-346或 BYK-348的流平剂；所述水性消泡剂优选为有机硅型消泡剂，更优选为由BYK公司生产的型号为BYK-017、BYK-018、BYK-020、BYK-028、BYK-044、BYK-094、 BYK-1610或BYK-1660的消泡剂；所述抗静电涂料组合物中，所述组分中水性聚氨酯丙烯酸酯、水性导电聚苯胺、光引发剂、水性流平剂、水性消泡剂和多巯基化合物的质量比优选为（3～18）：（5～14）：（0.4～1.5）：（0.2～0.7）：（0.1～0.5）：（0.1～0.4），更优选为（5～15）：（7～12）：（0.6～1.3）：（0.3～0.5）：（0.2～0.4）：（0.2～0.35）。
本发明提供的抗静电涂料组合物是一种紫外光固化水性抗静电涂料，采用了本发明制备的水性聚氨酯丙烯酸酯作为成膜树脂，这种非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的非离子树脂结构中引入了高官能度的丙烯酸单体，保证了更加快速的固化速度，而且使用的脂肪族多官能度的二异氰酸酯作为异氰酸酯组分，使得到的漆膜具有优异的耐黄变性；同时，由于成膜物质具有较高的交联密度，可以与水性导电聚苯胺形成优异的网状交联结构，得到互穿网络的抗静电膜，因而使得抗静电涂料组合物具有优异的抗静电持久性以及抗静电性能。本发明使用光引发剂的作用是在紫外光照射下产生自由基，从而引发非离子水性聚氨酯丙烯酸酯不饱和双键进行自由基聚合。本发明使用水性流平剂的作用是使得水性抗静电涂料在成膜过程中降低水的表面张力，在基材表面有很好的流平效果，形成平整、光滑、均匀和透明的漆膜。本发明使用水性消泡剂的作用是在水性抗静电涂料涂布过程中，消除在使用或搅拌过程中产生的气泡，从而，减少了漆膜由于产生的气泡而导致的漆膜产生的缺陷。本发明使用多巯基化合物作为助剂，其作用是通过该物质中的巯基与非离子水性聚氨酯丙烯酸酯中的不饱和双键进行“click”反应，从而，进一步提高交联密度和提高漆膜的韧性，同时，会大大降低紫外光固化所需要的能量，进一步提高固化速度。
本发明还提供了上述抗静电涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：
A）将水性聚氨酯丙烯酸酯、水性导电聚苯胺、水性流平剂和水性消泡剂混合，得到混合物；
B）将上述步骤A）得到的混合物、光引发剂以及多巯基化合物进行第二次混合，得到抗静电涂料组合物。
本发明上述制备方法中，所使用原料、原料比例和来源与本发明所述抗静电涂料组合物中所述的原料、原料比例和来源均一致，在此处不再一一赘述。
本发明首先将水性聚氨酯丙烯酸酯、水性导电聚苯胺、水性流平剂和水性消泡剂混合，得到混合物；本发明对所述混合没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合方法即可，本发明优选为搅拌混合，所述搅拌速度优选为600～1200rpm，更有选为800～1000rpm；所述搅拌混合的时间优选为1～4小时，更优选为1.5～2小时；本发明对搅拌混合的设备没有特别限制，以本领域技术人员熟知的搅拌混合设备即可。
本发明在得到上述混合物后，与光引发剂以及多巯基化合物进行第二次混合，得到抗静电涂料组合物；本发明对所述第二次混合没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合方法即可，本发明优选为搅拌混合，所述搅拌速度优选为1000～1400rpm，更有选为1100～1300rpm；所述搅拌混合的时间优选为15～45min，更优选为20～30min；本发明对搅拌混合的设备没有特别限制，以本领域技术人员熟知的搅拌混合设备即可。
本发明经过上述方法制备得到抗静电涂料组合物后，对其进行固化性能检测，本发明优选按照以下步骤进行，首先将得到的水性抗静电涂料通过200目的网辊辊涂到聚酯PET片材上，涂膜的干膜厚度为1.4～2.1μm，然后在两盏5KW紫外灯照射下，测得固化速度和固化能量。实验结果表明，本发明制备的抗静电涂料组合物光固化速度为2～4秒内完全固化，固化能量为120～145mJ/cm2。
本发明对固化后的漆膜进行电性能检测，实验结果表明，涂膜面电阻为3.56×103～4.87×107 ohm/sq，放置一年后，其面电阻上升率为0.35～1.86%/年。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的水性抗静电涂料组合物及其制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的制备
首先在氮气的保护下，在75℃的温度条件下，将100g六亚甲基二异氰酸酯三聚体、13.5g聚乙二醇单甲醚（n=0）和0.06g二月桂酸二丁基锡进行反应并搅拌，反应3小时后，得到第一反应中间体。
然后继续在氮气保护下，向第一中间体中加入19.7g丙烯酸羟乙酯、43.5g季戊四醇三丙烯酸酯和0.18g对羟基苯甲醚，并将温度升高至80℃进行第二反应，反应2小时后，将反应系统温度降低到25℃后出料，最后得到非离子水性聚氨酯丙烯酸酯1#。
实施例2
非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的制备
首先在氩气的保护下，在80℃的温度条件下，将168g异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、1510g聚乙二醇单甲醚（n=200）和0.84g辛酸亚锡进行反应并搅拌，反应5小时后，得到第一反应中间体。
然后继续在氩气保护下，向第一中间体中加入27.5g甲基丙烯酸羟乙酯、88.6g双季戊四醇五丙烯酸酯和0.34g对苯二酚，并将温度升高至90℃进行第二反应，反应4小时后，将反应系统温度降低到45℃后出料，最后得到非离子水性聚氨酯丙烯酸酯2#。
实施例3
非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的制备
首先在氮气的保护下，在78℃的温度条件下，将120g六亚甲基二异氰酸酯三聚体、59.5g聚乙二醇单甲醚（n=8）和0.23g二月桂酸二丁基锡进行反应并搅拌，反应4小时后，得到第一反应中间体。
然后继续在氮气保护下，向第一中间体中加入22.6g丙烯酸羟乙酯、56.8g季戊四醇三丙烯酸酯和0.26g对羟基苯甲醚，并将温度升高至85℃进行第二反应，反应3.5小时后，将反应系统温度降低到30℃后出料，最后得到非离子水性聚氨酯丙烯酸酯3#。
实施例4
非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的制备
首先在氮气的保护下，在80℃的温度条件下，将145g异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、170g聚乙二醇单甲醚（n=22）和0.41g辛酸亚锡进行反应并搅拌，反应3.5小时后，得到第一反应中间体。
然后继续在氮气保护下，向第一中间体中加入24.8g丙烯酸羟乙酯、65.4g双季戊四醇五丙烯酸酯和0.28g对羟基苯甲醚，并将温度升高至88℃进行第二反应，反应3小时后，将反应系统温度降低到35℃后出料，最后得到非离子水性聚氨酯丙烯酸酯4#。
实施例5
非离子水性聚氨酯丙烯酸酯的制备
首先在氮气的保护下，在78℃的温度条件下，将158g六亚甲基二异氰酸酯三聚体、338g聚乙二醇单甲醚（n=42）和0.63g二月桂酸二丁基锡进行反应并搅拌，反应4.5小时后，得到第一反应中间体。
然后继续在氮气保护下，向第一中间体中加入21.8丙烯酸羟丙酯、65.2g三羟甲基丙烷二丙烯酸酯和0.26g对羟基苯甲醚，并将温度升高至85℃进行第二反应，反应2.5小时后，将反应系统温度降低到40℃后出料，最后得到非离子水性聚氨酯丙烯酸酯5#。
实施例6
非离子水性紫外光固化抗静电涂料组合物的制备
首先将非离子水性聚氨酯丙烯酸酯、水性导电聚苯胺、水性流平剂和水性消泡剂混合，得到混合物。
然后将上述步骤得到的混合物、光引发剂以及多巯基化合物进行第二次混合，得到非离子水性紫外光固化抗静电涂料组合物。
得到的非离子水性紫外光固化抗静电涂料组合物，分别标记为WAS01、WAS02、WAS03、WAS04和WAS05。
采用上述步骤制备的非离子水性紫外光固化抗静电涂料组合物的物料比例和工艺条件，参见表1，表1为制备抗静电涂料组合物WAS01～WAS05的物料比例和工艺条件。
表1制备抗静电涂料组合物WAS01～WAS05的物料比例和工艺条件
Figure BDA0000475319340000131
Figure BDA0000475319340000141
将上述步骤制备的非离子水性紫外光固化抗静电涂料组合物WAS01～WAS05分别通过200目的网辊辊涂到聚酯PET片材上，涂膜的干膜厚度为1.4～2.1μm，然后在两盏5KW紫外灯照射下固化，测得固化时间和固化能量，并对涂膜的性能进行测试，测试结果参见表2，表2为抗静电涂料组合物WAS01～WAS05的固化时间、固化能量和性能测试结果。
表2抗静电涂料组合物WAS01～WAS05的固化时间、固化能量和性能测试结果
Figure BDA0000475319340000142
Figure BDA0000475319340000151
由表2可知，本发明实施例制备的非离子水性紫外光固化抗静电涂料组合物WAS01～WAS05在聚酯PET片材上形成涂膜的固化时间为2～4s，固化能量为120～145mJ/cm2；涂膜面电阻为3.56×103～4.87×107ohm/sq，放置一年后面电阻上升率为0.28～1.85%/年。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A）在保护气体的保护和催化剂的作用下，将二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚进行反应，得到第一反应中间体；
B）在保护气体的保护下，将上述步骤得到的第一反应中间体、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂进行第二反应，得到水性聚氨酯丙烯酸酯；
所述第一单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯三聚体为六亚甲基二异氰酸酯三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯三聚体；所述高官能度丙烯酸酯单体为季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯或双季戊四醇五丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡；所述阻聚剂为对苯二酚或对羟基苯甲醚。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯三聚体、聚乙二醇单甲醚、催化剂、第一单体、高官能度丙烯酸酯单体和阻聚剂的质量比为（100～168）:（13.5～1510）:（0.06～0.84）:（19.7～27.5）:（43.5～88.6）:（0.18～0.34）。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为70～85℃，所述反应的时间为3～5小时；所述第二反应的温度为80～95℃，所述第二反应的时间为2～4小时。
6.一种抗静电涂料组合物，包括：
Figure FDA0000475319330000011
所述水性聚氨酯丙烯酸酯由权利要求1～5任意一项所述的制备方法制备得到。
7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述水性导电聚苯胺的导电率为25～35S/cm。
8.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述多巯基化合物为三羟甲基丙烷三（3-巯基丙酸酯）、三羟甲基丙烷三（2-巯基乙酸酯）、季戊四醇四(巯基乙酸)酯或四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯。
9.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述光引发剂为Irfacure184、Darocure1173、Irfacure2959或Irfacure819；所述水性流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅类流平剂；所述水性消泡剂为有机硅型消泡剂。
10.一种抗静电涂料组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A）将水性聚氨酯丙烯酸酯、水性导电聚苯胺、水性流平剂和水性消泡剂混合，得到混合物；
B）将上述步骤A）得到的混合物、光引发剂以及多巯基化合物进行第二次混合，得到抗静电涂料组合物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105778046A (zh) * 2016-05-09 2016-07-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种水性聚氨酯及其制备方法和应用
CN112795330A (zh) * 2020-12-16 2021-05-14 苏州恒悦新材料有限公司 一种超低剥离静电压pu保护膜及其制备方法
CN113336991A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 佛山杜邦鸿基薄膜有限公司 一种耐水耐磨抗静电聚酯薄膜及其制备方法
CN113444416A (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 哲冠新材料科技(常州)有限公司 一种防静电板及其制备方法
CN114502668A (zh) * 2019-10-08 2022-05-13 巴斯夫欧洲公司 可热固化的双组分涂料复配物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955726A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 中国科学院长春应用化学研究所 一种水性体系导电聚苯胺紫外光固化抗静电涂料及其制备方法
CN102167925A (zh) * 2011-03-02 2011-08-31 中国科学院长春应用化学研究所 一种光纤涂料附着力促进剂及其制备方法
CN102337073A (zh) * 2011-08-18 2012-02-01 中科院广州化学有限公司 一种水溶性无光阴离子电泳涂料及其制备方法与应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955726A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 中国科学院长春应用化学研究所 一种水性体系导电聚苯胺紫外光固化抗静电涂料及其制备方法
CN102167925A (zh) * 2011-03-02 2011-08-31 中国科学院长春应用化学研究所 一种光纤涂料附着力促进剂及其制备方法
CN102337073A (zh) * 2011-08-18 2012-02-01 中科院广州化学有限公司 一种水溶性无光阴离子电泳涂料及其制备方法与应用

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105778046A (zh) * 2016-05-09 2016-07-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种水性聚氨酯及其制备方法和应用
CN105778046B (zh) * 2016-05-09 2018-08-28 中国科学院长春应用化学研究所 一种水性聚氨酯及其制备方法和应用
CN114502668A (zh) * 2019-10-08 2022-05-13 巴斯夫欧洲公司 可热固化的双组分涂料复配物
CN114502668B (zh) * 2019-10-08 2023-09-19 巴斯夫欧洲公司 可热固化的双组分涂料复配物
CN112795330A (zh) * 2020-12-16 2021-05-14 苏州恒悦新材料有限公司 一种超低剥离静电压pu保护膜及其制备方法
CN112795330B (zh) * 2020-12-16 2023-05-02 苏州恒悦新材料股份有限公司 一种超低剥离静电压pu保护膜及其制备方法
CN113336991A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 佛山杜邦鸿基薄膜有限公司 一种耐水耐磨抗静电聚酯薄膜及其制备方法
CN113336991B (zh) * 2021-06-04 2022-11-08 佛山杜邦鸿基薄膜有限公司 一种耐水耐磨抗静电聚酯薄膜及其制备方法
CN113444416A (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 哲冠新材料科技(常州)有限公司 一种防静电板及其制备方法

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