CN108676479A - 抗静电油漆用组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抗静电油漆领域，公开了一种抗静电油漆用组合物及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将2‑甲基四氢呋喃、锂盐、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；(2)将铜粉添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B；(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料。将该抗静电油漆用组合物在油漆制备过程中加入油漆混合物中能够得到抗静电油漆，具有良好的抗静电性能，且该抗静电油漆用组合物不会降低油漆的力学性能，不仅如此，该制备方法原料易得，制备成本低，极具推广应用价值。

Description

抗静电油漆用组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗静电油漆，具体地，涉及一种抗静电油漆用组合物及其制备方法。
背景技术
电子提花机是一种电子设备，其主要的作用是在在织物上织出花纹。现有的电子提花机的主体结构为金属机构，金属机构具有结构稳定、力学强度大能优点，进而使得电子提花机在工作过程中具有更优异的性能。
但是由于金属机构材质的原因，电子提花机在工作过程中，织物会与金属之间产生摩擦，进而使得织物产生大量的静电；现有的电子提花机的表层油漆并不具有导电的性能，进而使得静电难以导入大地，从而使得静电最终积累在织物上。一旦织物的静电过多，则会导致织物容易吸附灰尘，从而极大地影响了织物的品质。
抗静电油漆是指涂于非导电体底材上，具有传导电流和消除积累静电荷能力的一类特殊功能油漆，主要由导电填料、树脂、稀释剂和助剂组成。近年来，随着科学技术的迅速发展，抗静电油漆已在电子、电器、航空、化工、印刷等多种军、民用工业领域中得到应用。
公开号为CN101508855A的中国专利公开了一种水性石墨导电涂料及其制备方法，其附着力为2～3级，涂层的体积电阻率为0.2～0.35Ω·cm，但附着力较差；公开号为CN103131232A公开了一种高性能水性石墨烯导电涂料及其制备方法，该涂料导电填料用量较多，导致涂料颜色较深，形成的涂层透明度不高；公开号为CN102254584A的中国专利公开了一种基于石墨烯填料的通用电子浆料，利用石墨烯和导电材料相复合作为导电填料，具有良好的导电性，但是电子浆料填料用量较多，尤其石墨烯的用量多，成本高，而且存在难分散，与树脂相容性稍差，湿附着力也不是特别理想等问题。中国专利申请文件201410153921.1涉及一种石墨烯-棒状掺铝氧化锌抗静电涂料及其制备方法。抗静电涂料的各组分按重量份数计算为：水性丙烯酸乳液60～85份，消泡剂0.5～1.0份，流平剂1～2.5份，增稠剂1～3.5份，石墨烯2～3份，棒状掺铝氧化锌分散液7.15～31.25份，去离子水0.5～30份。片状石墨烯和棒状掺铝氧化锌在涂料体系中可以形成三维导电网络，不仅能够增强涂料的导电性能，与单纯的将石墨烯或者棒状掺铝氧化锌用于涂料中相比，起到同等导电效果添加量明显减少；其特殊结构还可以显著增强涂层的力学性能。
虽然中国专利申请文件201410153921.1既得到了抗静电效果好，且涂层力学性能好的涂料，但是，在该方案中石墨烯及棒状掺铝氧化锌的成本较高，特别是棒状掺铝氧化锌成本高，不易得，限制了该涂料的生产应用成本，不仅如此，该棒状掺铝氧化锌在涂料中的分散效果不好，易造成该涂料中的棒状掺铝氧化锌团聚，使涂料形状不均。
因此，如何在保证油漆具有抗静电效果、力学性能均较好的基础上，提供一种原料易得，制备成本低的抗静电油漆是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗静电油漆用组合物及其制备方法，将该抗静电油漆用组合物在油漆制备过程中加入油漆混合物中能够得到抗静电油漆，具有良好的抗静电性能，且该抗静电油漆用组合物不会降低油漆的力学性能，不仅如此，该制备方法原料易得，制备成本低，极具推广应用价值。
为了实现上述目的，本发明提供了一种抗静电油漆用组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将2-甲基四氢呋喃、锂盐、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；(2)将铜粉添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B；(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料。
本发明还提供了一种根据前文所述的制备方法制备得到的抗静电油漆用组合物。
通过上述技术方案，将该抗静电油漆用组合物在油漆制备过程中加入油漆混合物中能够得到抗静电油漆，具有良好的抗静电性能，且该抗静电油漆用组合物不会降低油漆的力学性能，不仅如此，该制备方法原料易得，制备成本低，极具推广应用价值。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种抗静电油漆用组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将2-甲基四氢呋喃、锂盐、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；(2)将铜粉添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B；(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料。
通过上述技术方案，将该抗静电油漆用组合物在油漆制备过程中加入油漆混合物中能够得到抗静电油漆，具有良好的抗静电性能，且该抗静电油漆用组合物不会降低油漆的力学性能，不仅如此，该制备方法原料易得，制备成本低，极具推广应用价值。
在本发明一种优选的实施方式中，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，优选地，在步骤(1)中，先将锂盐和2-甲基四氢呋喃于70-80℃混合20-30min，再加入碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合。
在本发明一种优选的实施方式中，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，优选地，在步骤(1)中，2-甲基四氢呋喃、锂盐、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的质量比为2-3:1:2-3:0.8-1.2。
在本发明一种优选的实施方式中，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，优选地，其中，步骤(2)中铜粉、双酚F聚碳酸酯和异丙醇的质量比为1:8-10:11-13。
在本发明一种优选的实施方式中，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，以质量份计，步骤(3)中相对于100份的组合物B，复合物的用量为20-30份。
在本发明一种优选的实施方式中，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，在步骤(1)中，所述锂盐选自高氯酸锂、碳酸锂、醋酸锂和氯化锂中的至少一种。
在本发明一种优选的实施方式中，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，其中，双酚F聚碳酸酯的数均分子量为800-1500。
对于铜粉的粒径，本领域技术人员可在较宽范围内灵活选择，为了得到具有良好的抗静电性能，而且不会影响油漆力学性能的抗静电组合物，优选地，铜粉的长度不大于3mm，直径不大于0.5mm。在后文的实施例中，铜粉的长度不大于3mm，直径不大于0.5mm。
本发明还提供了一种根据前文所述的制备方法制备得到的抗静电油漆用组合物。
本发明的抗静电油漆用组合物可作为添加剂添加至油漆中，从而提高油漆的抗静电性能。
常规油漆均可使用本品，即本品对油漆原料配方不作要求，例如可以用于以环氧树脂、聚乙烯醇、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为基体的油漆中，为了方便说明本抗静电油漆用组合物的性能，在后文的实施例中，以单个配方的油漆进行说明。
通过上述技术方案，将该抗静电油漆用组合物在油漆制备过程中加入油漆混合物中能够得到抗静电油漆，具有良好的抗静电性能，且该抗静电油漆用组合物不会降低油漆的力学性能，不仅如此，该制备方法原料易得，制备成本低，极具推广应用价值。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，其中，6040聚酯树脂是饱和聚酯树脂和环氧树脂以60:40混合生产的专用聚酯树脂，购自黄山正杰新材料有限公司。
实施例1
一种抗静电油漆用组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)先将醋酸锂和2-甲基四氢呋喃于70℃混合30min，再加入碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；其中，2-甲基四氢呋喃、醋酸锂、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的质量比为2:1:2:0.8；
(2)将铜粉末添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中在195℃以150rpm的速率挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B，其中，铜粉、双酚F聚碳酸酯(数均分子量为800)和异丙醇的质量比为1:8:11；
(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料，其中，以质量份计，相对于100份的组合物B，复合物的用量为20份。
应用：将抗静电油漆用组合物，6040聚酯树脂、十二烷基苯磺酸钠和吡啶进行混合；其中，以质量份计，相对于120份的抗静电油漆用组合物，6040聚酯树脂的用量为20份，十二烷基苯磺酸钠的用量为15份，吡啶的用量为60份。
实施例2
一种抗静电油漆用组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)先将醋酸锂和2-甲基四氢呋喃于80℃混合20min，再加入碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；其中，2-甲基四氢呋喃、醋酸锂、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的质量比为3:1:3:1.2；
(2)将铜粉末添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中在210℃以50rpm的速率挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B，其中，铜粉、双酚F聚碳酸酯(数均分子量为1500)和异丙醇的质量比为1:10:13；
(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料，其中，以质量份计，相对于100份的组合物B，复合物的用量为30份。
应用：将抗静电油漆用组合物、6040聚酯树脂、十二烷基苯磺酸钠和吡啶进行混合得到油漆，其中，以质量份计，相对于130份的抗静电油漆用组合物，6040聚酯树脂的用量为30份，十二烷基苯磺酸钠的用量为18份，吡啶的用量为80份。
实施例3
一种抗静电油漆用组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)先将醋酸锂和2-甲基四氢呋喃于75℃混合25min，再加入碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；其中，2-甲基四氢呋喃、醋酸锂、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的质量比为2.5:1:2.5:1；
(2)将铜粉末添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中在200℃以100rpm的速率挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B，其中，铜粉、双酚F聚碳酸酯(数均分子量为1200)和异丙醇的质量比为1:9:12；
(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料，其中，以质量份计，相对于100份的组合物B，复合物的用量为25份。
应用：将抗静电油漆用组合物、6040聚酯树脂、十二烷基苯磺酸钠和吡啶进行混合得到油漆，其中，以质量份计，相对于125份的抗静电油漆用组合物，6040聚酯树脂的用量为25份，十二烷基苯磺酸钠的用量为16.5份，吡啶的用量为70份。
对比例1
(1)将铜粉末添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中在200℃以100rpm的速率挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B，其中，铜粉、双酚F聚碳酸酯(数均分子量为1200)和异丙醇的质量比为1:9:12；得抗静电组合物。
应用：将6040聚酯树脂、抗静电组合物、十二烷基苯磺酸钠和吡啶进行混合制备油漆，其中，以质量份计，相对于100份的抗静电组合物，6040聚酯树脂的用量为25份，十二烷基苯磺酸钠的用量为16.5份，吡啶的用量为70份。
对比例2
(1)先将醋酸锂和2-甲基四氢呋喃于75℃混合25min，再加入碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，其中，2-甲基四氢呋喃、醋酸锂、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的质量比为2.5:1:2.5:1；得抗静电组合物。
应用：将6040聚酯树脂、双酚F聚碳酸酯、异丙醇、十二烷基苯磺酸钠、吡啶和抗静电组合物进行混合制备油漆，其中，以质量份计，双酚F聚碳酸酯40份，异丙醇45份，6040聚酯树脂的用量为25份，十二烷基苯磺酸钠的用量为16.5份，吡啶的用量为70份，复合物的用量为25份。
对比例3
不添加抗静电组合物。
应用：将6040聚酯树脂、双酚F聚碳酸酯、异丙醇、十二烷基苯磺酸钠和吡啶复合物进行混合以制得油漆，其中，以质量份计，双酚F聚碳酸酯45份，异丙醇45份，6040聚酯树脂的用量为25份，十二烷基苯磺酸钠的用量为16.5份，吡啶的用量为70份。
检测例1
分别将以上各实施例、对比例中得到的油漆均匀地刷涂在打磨后的马口铁上，测试力学性能；均匀地刷涂在绝缘的塑料板表面，测试表面电阻，刷涂后的样板在40℃下干燥24小时，干燥后涂层厚度为40微米。附着力测定按GB/T1720的规定执行；硬度测定按GB/T6739的规定执行。
上述3个实施例所得的涂层测试结果发现，实施例1-3中的附着力和硬度均相似，其中附着力均为0级(画圈法)，硬度均为3H，而表面电阻的范围为2-5(×102Ω)，其中，以实施例3中的表面电阻最低，为2×102Ω。
而对比例1-3中的检测结果与实施例1-3中有较大的差别，附着力测试中，对比例2和3均为2级(画圈法)，而对比例1中的附着力为1级；硬度测试项目中，对比例1中硬度为2H，而对比例2、对比例3的硬度为1H。在对比例1-3中，表面电阻由低到高分别为对比例1、对比例2、对比例3，其中对比例1的表面电阻为9×103Ω；而对比例2、对比例3中的表面电阻均超过了7×105Ω，而对比例3中的表面电阻高达3×106Ω。
而中国专利申请文件201410153921.1中记载，石墨烯-棒状掺铝氧化锌抗静电涂料在附着力较好的情况下，其表面电阻也仅有1.2×104Ω，可见，应用本发明的方法可得到力学性能和抗静电效果均较好的涂料。
对此，申请人推测，复合物和组合物B起到了抗静电剂的作用，特别是组合物B，在制备过程中，由于导电性良好的铜粉在挤出过程中形成铜纤维，大量铜纤维形成网状结构，大大提高了油漆的抗静电性能，另一方面组合物B中的铜纤维与复合物能够均匀油漆基体中，因而不会明显降低油漆的力学性能。
本发明中未添加稀有原料，成本低，制备方法简单，能够带来显著的有益效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种抗静电油漆用组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将2-甲基四氢呋喃、锂盐、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合，得复合物；
(2)将铜粉添加至双酚F聚碳酸酯中，于挤出机中挤出，然后将挤出物溶于异丙醇中，得组合物B；
(3)将所述复合物和组合物B进行配比，以作为抗静电油漆的原料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，先将锂盐和2-甲基四氢呋喃于70-80℃混合20-30min，再加入碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯进行混合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，2-甲基四氢呋喃、锂盐、碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的质量比为2-3:1:2-3:0.8-1.2。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，挤出条件包括：温度为195-210℃，挤出速率为50-150rpm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中，步骤(2)中铜粉、双酚F聚碳酸酯和异丙醇的质量比为1:8-10:11-13。
6.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中，以质量份计，步骤(3)中相对于100份的组合物B，复合物的用量为20-30份。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，在步骤(1)中，所述锂盐选自高氯酸锂、碳酸锂、醋酸锂和氯化锂中的至少一种。
8.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中，双酚F聚碳酸酯的数均分子量为800-1500。
9.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中，铜粉的长度不大于3mm，直径不大于0.5mm 。
10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的抗静电油漆用组合物。
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