CN107459917A - 一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法，所述的抗静电粉末涂料中各组分的质量份数如下：聚乙二醇环氧树脂55‑65份；2‑甲基咪唑3‑5份；铝粉0.5份；砂纹剂0.5份；颜料2‑5份；钛白粉16‑18份；碳酸钙12‑14份；安息香0.5份。本发明的粉末材料为全固体，不含有其他有害溶剂，安全环保，制备过程中使用进行二级筛分，最终的粉末材料颗粒均匀，涂覆质量高。

Description

一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于粉末涂料技术领域，特别是一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法。
背景技术
当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，静电的危害很多，在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；静电放电会引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰；在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所静电放电极易引起爆炸和火灾。
粉末涂料是一种新型的、不含溶剂、易于操作，100% 固体粉末状的环保涂料，粉末涂料利用效率高，广泛应用于家电、汽车、建筑、石油石化等行业；在许多应用领域中，希望粉末涂料具有低表面电阻来提供抗静电性能，甚至是导电性能。传统的粉末涂料主要通过添加炭黑、金属粉末等导电填料制得的复合性导电和抗静电粉末涂料，添加炭黑的防静电粉末涂料颜色本色往往较深，不能根据需求进行调色；添加金属粉末的抗静电粉末涂料由于金属粉末价格较昂贵，成本较高；现在新型的添加石墨烯的抗静电粉末涂料，这由于石墨烯价格昂贵且石墨烯分散技术复杂导致成本较高。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对目前技术中的不足，提供一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法，本色较浅，可以根据需求调节颜色，导电材料成本低廉。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法，其具体步骤如下：
a、原材料称重：准备按质量份数计的以下原材料；
聚乙二醇环氧树脂 55-65份；
2-甲基咪唑 3-5份；
铝粉 0.5份；
砂纹剂 0.5份；
颜料 2-5份；
钛白粉 16-18份；
碳酸钙 12-14份；
安息香 0.5份。
b、将步骤a中各组分原材料加入混合器米塞克拉缸中，进行预混合，混合时间为：低速2分钟，高速6分钟；低速转速为110r/min，高速转速为320r/min；
c、将步骤b中混合均匀的混合材料放入双螺杆挤出机中进行挤压挤出，机腔熔融温度为75-90℃，挤出头温度为90-95℃，物料滞留时间45-50s；
d、将步骤c中挤出机挤出的混合物送入压片机进行压片、冷却和破碎，得到大颗粒混合物；
e、将步骤d中大颗粒混合物送入粉碎机中进行微粉碎得到粉末；
f、将步骤e中得到的粉末送入筛分机进行筛分，得到抗静电粉末涂料，进行成品包装。优选的，步骤c中挤出机机腔熔融工段工艺具体如下：
I区温度为75-80℃；
II区温度为80-85℃；
III区温度为85-90℃；
螺杆转速50-55r/min。
优选的，步骤f中筛分过程为两级筛分，第一级筛分网筛目数为150-160目，通过第一级筛分网筛的粉末进行第二级筛分，第二级筛分网筛目数为180-190目，通过第二级筛分网筛的粉末回收，未通过第二级筛分网筛的粉末即为抗静电粉末涂料成品。
步骤a中所述聚乙二醇环氧树脂的制备方法如下：
（1）准备材料，按质量份数计准备以下材料：
环氧氯丙烷 25-30份；
聚乙二醇 10份；
（40％）NaOH溶液 15-18份；
乙醇 10份
准备BF3-乙醚，每千克聚乙二醇准备BF3-乙醚0.4L；
（2）将步骤（1）中环氧氯丙烷、聚乙二醇和BF3-乙醚投入反应锅内,搅拌混合，升温至50℃，滴加环氧氯丙烷，然后升温至85℃使之醚化；
（3）向步骤（2）中得到的醚化物中加入乙醇搅拌，之后向混合液体中滴入（40％）NaOH溶液，同时不断检测混合液体PH值，维持混合液体PH值在9至10之间，待（40％）NaOH溶液全部滴入且混合液体PH值保持不变后，静置混合液体使其静止分层，压滤上层清液，使用真空溶剂回收装置进行溶剂回收，回收完毕即得到聚乙二醇环氧树脂。
优选的，所述聚乙二醇分子量为7500-8500。
有益效果：本发明所述的一种浅色抗静电粉末涂料利用聚乙二醇和环氧氯丙烷制得聚乙二醇环氧树脂，聚乙二醇作为一种表面活性剂，具有非常好的亲水性，在制得的粉末涂料使用时，在成膜过程中聚乙二醇会逐渐迁移到涂层表面,并吸收空气中的水连同粉末涂料中添加的少量铝粉形成导电通道，使静电荷迅速泄漏，降低表面电阻率。
所述的聚乙二醇分子量为7500-8500，常温下为白色固体或粉末，所述铝粉为白色粉末，利用所述原材料制得的浅色抗静电粉末涂料在不添加颜料的情况下为接近白色，可根据需要进行添加颜料，更改所述粉末涂料的颜色。
2-甲基咪唑作为一种固化剂，能降低制得的粉末涂料在涂覆时所需的温度，一般粉末涂料涂覆时所需温度为180℃左右，所述方法中添加2-甲基咪唑的粉末涂料涂覆时所需温度为130-150℃，能有效减少能源消耗，十分环保。
所述的浅色抗静电粉末涂料的制备方法在粉末筛分阶段使用二级筛分，得到的粉末涂料颗粒均匀，涂覆质量较高。
所述的一种浅色抗静电粉末涂料及其制备方法提供了一种利用聚乙二醇亲水性在涂层表面吸收水分连同粉末涂料中添加的少量铝粉形成导电通道从而降低表面电阻率的粉末涂料，制备方法简单，无需改进现有设备，所述粉末涂料中使用的金属导电材料用量极少，大大节约成本；所述粉末涂料本色近乎白色，可根据使用需求添加不同颜料改变粉末涂料的颜色。
具体实施方式
下面以具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
生产一种浅色抗静电粉末涂料，其具体步骤如下：
首先生产聚乙二醇环氧树脂，其步骤如下：
（1）准备材料，准备以下材料：
环氧氯丙烷 25kg；
聚乙二醇（分子量8000） 10kg；
（40％）NaOH溶液 15kg；
乙醇 10kg；
准备BF3-乙醚，每千克聚乙二醇准备BF3-乙醚4L；
（2）将步骤（1）中环氧氯丙烷、聚乙二醇和BF3-乙醚投入反应锅内,搅拌混合，升温至50℃，滴加环氧氯丙烷，然后升温至85℃使之醚化；
（3）向步骤（2）中得到的醚化物中加入乙醇搅拌，之后向混合液体中滴入（40％）NaOH溶液，同时不断检测混合液体PH值，维持混合液体PH值在9，待（40％）NaOH溶液全部滴入且混合液体PH值保持不变后，静置混合液体使其静止分层，压滤上层清液，使用真空溶剂回收装置进行溶剂回收，回收完毕即得到聚乙二醇环氧树脂。
使用上述方法制得的聚乙二醇环氧树脂制备浅色抗静电粉末涂料，其步骤如下：
a、原材料称重：准备以下原材料；
聚乙二醇环氧树脂 55kg；
2-甲基咪唑 3kg；
铝粉 0.5kg；
砂纹剂 0.5kg；
颜料 2kg；
钛白粉 16kg；
碳酸钙 12kg；
安息香 0.5kg；
b、将步骤a中各组分原材料加入混合器米塞克拉缸中，进行预混合，混合时间为：低速2分钟，高速6分钟；低速转速为110r/min，高速转速为320r/min；
c、将步骤b中混合均匀的混合材料放入双螺杆挤出机中进行挤压挤出，机腔熔融工段工艺为：I区温度为75℃；II区温度为80℃；III区温度为85℃，挤出头温度为90℃，螺杆转速50r/min，物料滞留时间50s；
d、将步骤c中挤出机挤出的混合物送入压片机进行压片、冷却和破碎，得到大颗粒混合物；
e、将步骤d中大颗粒混合物送入粉碎机中进行微粉碎得到粉末；
f、将步骤e中得到的粉末送入筛分机进行两级筛分，第一级筛分网筛目数为150目，通过第一级筛分网筛的粉末进行第二级筛分，第二级筛分网筛目数为180目，通过第二级筛分网筛的粉末回收，未通过第二级筛分网筛的粉末即为抗静电粉末涂料成品并进行成品包装。
实施例2
生产一种浅色抗静电粉末涂料，其具体步骤如下：
首先生产聚乙二醇环氧树脂，其步骤如下：
（1）准备材料，准备以下材料：
环氧氯丙烷 28kg；
聚乙二醇（分子量8000） 10kg；
（40％）NaOH溶液 16kg；
乙醇 10kg；
准备BF3-乙醚，每千克聚乙二醇准备BF3-乙醚4L；
（2）将步骤（1）中环氧氯丙烷、聚乙二醇和BF3-乙醚投入反应锅内,搅拌混合，升温至50℃，滴加环氧氯丙烷，然后升温至85℃使之醚化；
（3）向步骤（2）中得到的醚化物中加入乙醇搅拌，之后向混合液体中滴入（40％）NaOH溶液，同时不断检测混合液体PH值，维持混合液体PH值在9.5，待（40％）NaOH溶液全部滴入且混合液体PH值保持不变后，静置混合液体使其静止分层，压滤上层清液，使用真空溶剂回收装置进行溶剂回收，回收完毕即得到聚乙二醇环氧树脂。
使用上述方法制得的聚乙二醇环氧树脂制备浅色抗静电粉末涂料，其步骤如下：
a、原材料称重：准备以下原材料；
聚乙二醇环氧树脂 60kg；
2-甲基咪唑 3kg；
铝粉 0.5kg；
砂纹剂 0.5kg；
颜料 3kg；
钛白粉 16.7kg；
碳酸钙 13.3kg；
安息香 0.5kg；
b、将步骤a中各组分原材料加入混合器米塞克拉缸中，进行预混合，混合时间为：低速2分钟，高速6分钟；低速转速为110r/min，高速转速为320r/min；
c、将步骤b中混合均匀的混合材料放入双螺杆挤出机中进行挤压挤出，机腔熔融工段工艺为：I区温度为78℃；II区温度为82℃；III区温度为87.5℃，挤出头温度为92.5℃，螺杆转速53r/min，物料滞留时间47s；
d、将步骤c中挤出机挤出的混合物送入压片机进行压片、冷却和破碎，得到大颗粒混合物；
e、将步骤d中大颗粒混合物送入粉碎机中进行微粉碎得到粉末；
f、将步骤e中得到的粉末送入筛分机进行两级筛分，第一级筛分网筛目数为155目，通过第一级筛分网筛的粉末进行第二级筛分，第二级筛分网筛目数为185目，通过第二级筛分网筛的粉末回收，未通过第二级筛分网筛的粉末即为抗静电粉末涂料成品并进行成品包装。
实施例3
生产一种浅色抗静电粉末涂料，其具体步骤如下：
首先生产聚乙二醇环氧树脂，其步骤如下：
（1）准备材料，准备以下材料：
环氧氯丙烷 30kg；
聚乙二醇（分子量8000） 10kg；
（40％）NaOH溶液 18kg；
乙醇 10kg；
准备BF3-乙醚，每千克聚乙二醇准备BF3-乙醚4L；
（2）将步骤（1）中环氧氯丙烷、聚乙二醇和BF3-乙醚投入反应锅内,搅拌混合，升温至50℃，滴加环氧氯丙烷，然后升温至85℃使之醚化；
（3）向步骤（2）中得到的醚化物中加入乙醇搅拌，之后向混合液体中滴入（40％）NaOH溶液，同时不断检测混合液体PH值，维持混合液体PH值在10，待（40％）NaOH溶液全部滴入且混合液体PH值保持不变后，静置混合液体使其静止分层，压滤上层清液，使用真空溶剂回收装置进行溶剂回收，回收完毕即得到聚乙二醇环氧树脂。
使用上述方法制得的聚乙二醇环氧树脂制备浅色抗静电粉末涂料，其步骤如下：
a、原材料称重：准备以下原材料；
聚乙二醇环氧树脂 65kg；
2-甲基咪唑 5kg；
铝粉 0.5kg；
砂纹剂 0.5kg；
颜料 5kg；
钛白粉 18kg；
碳酸钙 14kg；
安息香 0.5kg；
b、将步骤a中各组分原材料加入混合器米塞克拉缸中，进行预混合，混合时间为：低速2分钟，高速6分钟；低速转速为110r/min，高速转速为320r/min；
c、将步骤b中混合均匀的混合材料放入双螺杆挤出机中进行挤压挤出，机腔熔融工段工艺为：I区温度为80℃；II区温度为85℃；III区温度为90℃，挤出头温度为95℃，螺杆转速55r/min，物料滞留时间45s；
d、将步骤c中挤出机挤出的混合物送入压片机进行压片、冷却和破碎，得到大颗粒混合物；
e、将步骤d中大颗粒混合物送入粉碎机中进行微粉碎得到粉末；
f、将步骤e中得到的粉末送入筛分机进行两级筛分，第一级筛分网筛目数为160目，通过第一级筛分网筛的粉末进行第二级筛分，第二级筛分网筛目数为190目，通过第二级筛分网筛的粉末回收，未通过第二级筛分网筛的粉末即为抗静电粉末涂料成品并进行成品包装。
下表为三个实施例所制得的粉末涂料进行涂覆后得到的涂层测得的表面电阻值：
实施例序号 1 2 3
表面电阻（Ω） 1238 1125 1069
一般表面电阻值小于10E11Ω即视为具有防静电效果，由此可知，三个实施例制得的粉末涂料均满足防静电要求。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (7)

1.一种浅色抗静电粉末涂料，其特征在于，包含按质量份数记的以下组分：
聚乙二醇环氧树脂 55-65份；
2-甲基咪唑 3-5份；
铝粉 0.5份；
砂纹剂 0.5份；
颜料 2-5份；
钛白粉 16-18份；
碳酸钙 12-14份；
安息香 0.5份。
2.根据权利要求1所述的浅色抗静电粉末涂料，其特征在于，包含按质量份数记得以下组分：
聚乙二醇环氧树脂 60份；
2-甲基咪唑 3份；
铝粉 0.5份；
砂纹剂 0.5份；
颜料 3份；
钛白粉 16.7份；
碳酸钙 13.3份；
安息香 0.5份。
3.根据权利要求1或2所述的浅色抗静电粉末涂料，其特征在于，所述聚乙二醇环氧树脂的制备方法如下：
（1）准备材料，按质量份数计准备以下材料：
环氧氯丙烷 25-30份；
聚乙二醇 10份；
（40％）NaOH溶液 15-18份；
乙醇 10份
准备BF3-乙醚，每千克聚乙二醇准备BF3-乙醚0.4L；
（2）将步骤（1）中环氧氯丙烷、聚乙二醇和BF3-乙醚投入反应锅内,搅拌混合，升温至50℃，滴加环氧氯丙烷，然后升温至85℃使之醚化；
（3）向步骤（2）中得到的醚化物中加入乙醇搅拌，之后向混合液体中滴入（40％）NaOH溶液，同时不断检测混合液体PH值，维持混合液体PH值在9至10之间，待（40％）NaOH溶液全部滴入且混合液体PH值保持不变后，静置混合液体使其静止分层，压滤上层清液，使用真空溶剂回收装置进行溶剂回收，回收完毕即得到聚乙二醇环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的浅色抗静电粉末涂料，其特征在于：所述的聚乙二醇平均分子量为7500-8500。
5.一种浅色抗静电粉末涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
a、原材料称重：按权利要求1中各组分质量份数准备原材料；
b、将步骤a中各组分原材料加入混合器米塞克拉缸中，进行预混合，混合时间为：低速2分钟，高速6分钟；低速转速为110r/min，高速转速为320r/min；
c、将步骤b中混合均匀的混合材料放入双螺杆挤出机中进行挤压挤出，机腔熔融温度为75-90℃，挤出头温度为90-95℃，物料滞留时间45-50s；
d、将步骤c中挤出机挤出的混合物送入压片机进行压片、冷却和破碎，得到大颗粒混合物；
e、将步骤d中大颗粒混合物送入粉碎机中进行微粉碎得到粉末；
f、将步骤e中得到的粉末送入筛分机进行筛分，得到抗静电粉末涂料，进行成品包装。
6.根据权利要求5所述的浅色抗静电粉末涂料的制备方法，其特征在于：挤出机机腔熔融工段工艺具体如下：
I区温度为75-80℃；
II区温度为80-85℃；
III区温度为85-90℃；
螺杆转速50-55r/min。
7.根据权利要求6所述的浅色抗静电粉末涂料的制备方法，其特征在于：筛分过程为两级筛分，第一级筛分网筛目数为150-160目，通过第一级筛分网筛的粉末进行第二级筛分，第二级筛分网筛目数为180-190目，通过第二级筛分网筛的粉末回收，未通过第二级筛分网筛的粉末即为抗静电粉末涂料成品。
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