CN109233405A - 一种抗静电粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗静电粉末涂料及其制备方法，该涂料包括导电组分和基础组分，其中基础组分包括聚酯树脂、聚酯树脂固化剂、助剂、颜填料，导电组分还包括导电炭黑。本发明导电组分的加入量非常少，且导电组分的粒径与最终的抗静电粉末涂料的粒径一致，既具有优异的导电性能，又能够实现颜色可调，符合市场需求；本发明抗静电粉末涂料喷涂时易操作，实现在200μm以下任意厚度均达到电阻为105‑109Ω。

Description

一种抗静电粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料组合物，特别涉及一种抗静电粉末涂料及其制备方法
背景技术
抗静电粉末涂料即导电型粉末涂料是指涂覆于底材上成膜后具有一定的传导电流和消散电荷的功能性粉末涂料，主要用于消除静电，电磁屏蔽，电加热和防腐蚀。目前常用的导电涂料多为掺杂型导电粉末涂料，就是聚合物本身无导电性，以绝缘聚合物为主要成膜物质，在其中掺入导电材料而形成的涂料，它的导电性靠掺入的导电材料实现的。导电材料包括金属粉末(金、银、铜、镍、锌、铝)、非金属粉末(石墨、导电炭黑、乙炔炭黑、无定型碳)和金属氧化物(氧化钛、氧化锌、氧化锡)在粉末涂料中起到提供自由电子载流子的作用。
现有技术中抗静电粉末涂料通过直接混合导电组分，例如导电纤维、导电炭黑等。其中导电纤维，导电机理是利用有一定长度导的电纤维在涂层中形成上下贯穿而导电。然而，当涂层低于40～50um时，过薄整个涂料漆面均导电，导电性太强；当涂层超过120um时，导电纤维粉末的粒径有限，不能均匀分布在涂层中，会出现不导电的情况。同样，导电炭黑由于其粒径问题、以及与粉末涂料原料的相容性问题，直接掺入然后研磨再喷涂，极易发生喷薄的地方“全导”电流大，喷厚的地方“不导”不通电。因此导电纤维及直接掺入的导电炭黑存在对下游客户的喷涂操作要求过高，非常不易掌握的问题。
发明内容
本发明的目的是：解决现有技术中，抗静电粉末涂料维持合理的导电性时，涂层厚度要求苛刻，不易操作的问题，提供一种抗静电粉末涂料，实现涂层在200μm以下任意厚度，电阻为105-109Ω。
实现本发明目的的技术方案是：
本发明所述导电组分端羧基聚酯树脂和端羧基聚酯树脂的命名不同，是为了在不同配方中加以区别，实则就是涂料行业最常用的不饱和聚酯树脂，是含端羧基官能团的聚酯树脂，其通过与异氰酸酯、氨基树脂等树脂交联固化成膜。导电组分异氰脲酸三缩水甘油酯与异氰脲酸三缩水甘油酯同样也是名称上在配方中加以区别，实质是相同物质。
本发明所述导电组分助剂和助剂的命名，是为了从名称上区分导电组分和抗静电粉末涂料中的助剂，实则均为粉末涂料行业通用的助剂，包括但不限于流平剂、安息香、二氧化硅触变剂、消泡剂、增光剂、腊粉，优选导电组分助剂与助剂两者相同。
本发明所述导电组分颜填料与颜填料的命名，是为了从名称上区分导电组分和抗静电粉末涂料中的颜填料，实则均为粉末涂料行业通用的颜填料，包括但不限于酞青蓝、氧化铁红、氧化铁黄、碳黑、云母粉、沉淀硫酸钡、金红石钛白粉、硅灰石，优选导电组分颜填料与颜填料两者相同。
本发明将导电炭黑通过与聚酯树脂、固化剂、助剂、颜填料等预先混合后研磨成指定粒径的导电组分，例如D50平均分布40-45um，再将该导电组分以4-6wt％的量添加到相同的普通粉末涂料配方中，形成本发明所述的抗静电粉末涂料。该导电组分的粒径与最终的抗静电粉末涂料的粒径一致。优选导电组分中的除导电炭黑外其他组分的配比，与普通粉末涂料的配比一致。D50平均分布40-45um，此时粒径分布最合适，制成的抗静电粉末涂料的导电性能最佳。
本发明将导电炭黑预先与普通粉末涂料配方混合研磨预处理，并使得预处理的导电组分的粒径与最终的抗静电粉末涂料的粒径一致。最终，包裹了导电炭黑、树脂等的导电组分与其他组分的粒径相同，且导电炭黑包裹在粉末涂料组分之内，在喷涂时静电吸附分布均匀，不会出现“花斑”或不导电的情况。此外，在对导电炭黑进行预处理时，也调节了导电炭黑的颜色，使得制品抗静电粉末涂料的颜色调节更佳，满足下游客户需求。本发明粉末涂料可以是各种颜色的粉末，且没有斑点，填补国内市场上的空白，国内市场上大部分都是杂色的导电粉末涂料。
本发明具有积极的效果：本发明导电组分的加入量非常少，且导电组分的粒径与最终的抗静电粉末涂料的粒径一致，既具有优异的导电性能，又能够实现颜色可调，符合市场需求；本发明抗静电粉末涂料喷涂时易操作，实现在200μm以下任意厚度均达到电阻为105-109Ω。
具体实施方式
(实施例1)
按如下配方称取导电组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
按如下配方称取基础组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
在基础组分中加入6wt％的导电组分，混合均匀则制得抗静电粉末涂料。
将本实施例粉末涂料静电喷涂，膜厚60μm，固化后测试涂层电阻为105-109Ω之间。
(实施例2)
按如下配方称取导电组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
按如下配方称取基础组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
在基础组分中加入5wt％的导电组分，混合均匀则制得抗静电粉末涂料。
将本实施例粉末涂料静电喷涂，膜厚120μm，固化后测试涂层电阻为105-109Ω之间。
(实施例3)
按如下配方称取导电组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
按如下配方称取基础组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
在基础组分中加入5wt％的导电组分，混合均匀则制得抗静电粉末涂料。
将本实施例粉末涂料静电喷涂，膜厚160μm，固化后测试涂层电阻为105-109Ω之间。
(实施例4)
按如下配方称取导电组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
按如下配方称取基础组分的各物质：
依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨致粒径为D5040～45μm。
在基础组分中加入5wt％的导电组分，混合均匀则制得抗静电粉末涂料。
将本实施例粉末涂料静电喷涂，膜厚180μm，固化后测试涂层电阻为105-109Ω之间。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗静电粉末涂料，其特征在于包括导电组分和基础组分：
所述基础组分包括通常粉末涂料所包含的聚酯树脂、聚酯树脂固化剂、助剂、颜填料；
所述导电组分包括如下质量份数计的各物质：
所述抗静电粉末涂料中，导电组分质量占基础组分的质量百分比为4-6％。
2.根据权利要求1所述的抗静电粉末涂料，其特征在于：所述导电炭黑是上海君江材料科技有限公司出产的导电炭黑，牌号为PC-K20。
3.根据权利要求1所述的抗静电粉末涂料，其特征在于所述基础组分的各物质按质量份计为：
4.如根据权利要求1、2、3任一所述抗静电粉末涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)制备导电组分
按质量百分比称取导电组分的各物质，然后依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨；
(2)制备基础组分
按质量百分比称取基础组分的各物质，依次进行混合、在破碎缸内混合均匀、双螺杆挤出机熔融挤出、冷风机冷却、ACM机先粗磨再细磨；
(3)混合导电组分和基础组分
称取导电组分，将导电组分混合到基础组分中，混合均匀则为本发明抗静电粉末涂料；
所述步骤(1)和(2)导电组分和基础组分经细磨后粒径相同。
5.根据权利要求4所述抗静电粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述导电组分和基础组分经细磨后粒径均为粒径D50平均分布40-45um。
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