CN109468007A - 一种抗静电内墙涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抗静电内墙涂料及其制备方法,主要成分为去离子水、抗静电离子液、乙二醇、纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、碳纳米管、复合钛白粉、水性丙烯酸聚苯胺、助剂。本发明的优点是:1.采用的水性丙烯酸聚苯胺替代溶剂型成膜物质,为配方提供合适体系的同时兼备导静电的特点,此外水性环保的特性符合市场需求;2.通过二氧化钛为包膜制备的复合钛白粉不但具备钛白粉颜料的性质,而且用价格低廉的填料作为芯材降低了涂料的生产成本,同时减少钛白粉实际消耗量;3.加入的碳纳米管具有离域电子能在单层石墨烯中沿轴向传播的性质,因而具有很好的电学性能,在涂料体系中添加少量的碳纳米管,就可以使其具备很好的导电性能,不仅达到防静电的效果,而且能够提高涂层的机械性能。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种抗静电内墙涂料及其制备方法。
背景技术
静电,在当前技术条件下还无法得到有效的控制,没有合适的材料将它隔离并传输,其可以在绝缘材料中活动和储存能量,人们对其进行防护采取的手段大多是安装屏蔽罩、或接地线将其释放。有专家指出干燥产生的静电对大脑的确会有影响,它会引起神经细胞膜电流传导异常,影响人的中枢神经,使人感到疲劳、烦躁、失眠、头痛。随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服,家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来,人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应可以产生几千伏甚至上万伏的静电。
在现有公开技术中,CN102359016A,该发明公开了一种抗菌抗静电衣物柔软剂,该发明可以对衣物进行杀菌而且使衣物具有抗静电的效果,但衣物随着清洗次数的增加,抗静电效果会不断弱化。中国专利CN107556920A公开了一种自修复抗静电涂料,用到环氧树脂剂与自修复微胶囊,加入抗静电粉体等得到自修复抗静电涂料,其在具有抗静电效果的基础上,还有一定的自修复效果,在涂料产生微裂纹的时候,对涂料进行主动的修复,但是该方法制备的涂料工艺复杂,成本高昂,不能满足大多数用户需求。
因此,开发一种低成本的抗静电涂料是很有必要的。
发明内容
鉴于上述各不利因素,本发明的一个目的是提供一种抗静电内墙涂料,其干燥后的涂膜中残留有效抗静电成分,不仅具有持久的抗静电效果,而且成本低,性能优异,耐污渍能力好,可广泛用于室内涂装,具有巨大的经济效益与社会效益。本发明另一个目的是提供该抗静电内墙涂料的制备方法。
本发明采用的技术方案是:
一种抗静电内墙涂料,其配方按重量份包括:水20.0~25.0份、抗静电离子液0.4~0.8份、乙二醇3.0~5.0份、纤维素0.2~0.4份、分散剂0.4~0.6份、润湿剂0.1~0.2份、消泡剂0.2~0.3份、碳纳米管4.5~6份、复合钛白粉10.0~25.0份、水性丙烯酸聚苯胺45~55份、助剂0.5~2.0份。
所述水性丙烯酸聚苯胺的制备方法按重量份配比包括:
去离子水 70~80份
甲基丙烯酸甲酯 10~12份
丙烯酸丁酯 10~12份
丙烯酸 0.8~1份
过硫酸铵 2.3~2.6份
聚乙二醇辛基苯基醚 0.8~1.0份
苯胺 0.35~0.50份
氯仿 40~47份
盐酸溶液 0.2~0.34份
将70份去离子水、12份甲基丙烯酸甲酯、11份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸和0.9份聚乙二醇辛基苯基醚装入圆形底玻璃反应器中,300r/min机械搅拌至温度达到70℃;
将0.08份过硫酸铵溶解于7份去离子水中,并将溶解后溶解缓慢加入中,持续搅拌3h,形成胶乳;
称取4.5份苯胺、42份氯仿,使二者充分融合后作为有机相;称取0.23份盐酸溶液、2.2份过硫酸铵与32份胶乳充分混合作为水相;
在25℃环境中先将有机相转移至烧杯中,然后在20min内缓慢滴加水相,使两项充分反应150min后得到水性丙烯酸聚苯胺。
所述助剂为防腐剂、防霉剂、增稠剂的混合物,按重量份配比,防腐剂:防霉剂:增稠剂=1~1.3:1~1.3:0.5~0.6。
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十八醇中的至少一种。
所述碳纳米管和复合钛白粉按质量份配比,碳纳米管:复合钛白粉=0.3~0.6:1;由于碳纳米管中离域电子能在单层石墨烯中沿轴向传播,因而具有很好的电学性能,在聚合物中添加少量的碳纳米管,就可以使其具备很好的导电性能,不仅达到防静电的效果,而且能够提高涂层的机械性能。
所述复合钛白粉的制备方法,按重量份配比包括以下步骤:
a.在15~20份水中添加0.1份分散剂装入容器中,在500r/min的速度下加入50~70份碳酸钙,分散均匀形成碳酸钙混合溶液;
b.将碳酸钙混合溶液与研磨介质加入到砂磨机中高速研磨 ,使得碳酸钙的粒径减小。
c. 加入25~35份二氧化钛,提高转速继续研磨2h,然后进行介质脱水、过滤、干燥,得到钛白粉包覆的新型复合钛白粉。
所述复合钛白粉中碳酸钙原料与二氧化钛的比例为6~6.5:3。
通过采用二氧化钛为包膜制备的复合钛白粉不但具备钛白粉颜料的性质,而且用价格低廉的填料作为芯材降低了涂料的生产成本,同时减少钛白粉实际消耗量。
根据本发明的另一个方面,提供了一种抗静电内墙涂料的制备方法:
S1.在容器中将水与纤维素混合,以800r/min速度搅拌至纤维素完全溶解,形成混合溶液;
S2.在S1所形成的混合溶液中依次加入乙二醇、分散剂、润湿剂和消泡剂搅拌均匀;
S3.加入复合钛白粉与碳纳米管,用1200r/min~1500r/min转速分散至细度小于60μm;
S4.调低转速,加入水性丙烯酸聚苯胺,分散均匀后缓慢滴加抗静电离子液;
S5.依次加入助剂,分散均匀后出料,即得抗静电内墙涂料。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1.采用的水性丙烯酸聚苯胺替代溶剂型成膜物质,为配方提供合适体系的同时兼备导静电的特点,此外水性环保的特性符合市场需求。
2.通过二氧化钛为包膜制备的复合钛白粉不但具备钛白粉颜料的性质,而且用价格低廉的填料作为芯材降低了涂料的生产成本,同时减少钛白粉实际消耗量,解决了钛白粉生产在资源和环境方面的难题。
3.加入的碳纳米管具有离域电子能在单层石墨烯中沿轴向传播的性质,因而具有很好的电学性能,在涂料体系中添加少量的碳纳米管,就可以使其具备很好的导电性能,不仅达到防静电的效果,而且能够提高涂层的机械性能。
具体实施方案
以下实施例对本发明进行说明,但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,而不脱离本发明方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
实施例1
按配方重量份配比,在容器中将20.0份水与0.2份纤维素混合,以800r/min速度搅拌至纤维素完全溶解,形成混合溶液;在混合溶液中依次加入5份乙二醇、0.4份十二烷基苯磺酸钠、0.1份润湿剂和0.2份消泡剂搅拌均匀;加入4.5份碳纳米管与25份份复合钛白粉,用1500r/min转速分散至细度小于60μm;调低转速,加入55.0份水性丙烯酸聚苯胺,分散均匀后缓慢滴加0.8份抗静电离子液;最后依次加入0.2份防腐剂、0.2份防霉剂、0.1份增稠剂,分散均匀后出料,即得抗静电内墙涂料。
实施例2
按配方重量份配比,在容器中将20份水与0.3份纤维素混合,以800r/min速度搅拌至纤维素完全溶解,形成混合溶液;在混合溶液中依次加入4.5份乙二醇、0.4份十二烷基苯磺酸钠、0.2份十八醇、0.1份润湿剂和0.2份消泡剂搅拌均匀;加入6份碳纳米管与20份复合钛白粉,用1500r/min转速分散至细度小于60μm;调低转速,加入50.0份水性丙烯酸聚苯胺,分散均匀后缓慢滴加0.6份抗静电离子液;最后依次加入0.5份防腐剂、0.5份防霉剂、0.3份增稠剂,分散均匀后出料,即得抗静电内墙涂料。
实施例3
按配方重量份配比,在容器中将25份水与0.4份纤维素混合,以800r/min速度搅拌至纤维素完全溶解,形成混合溶液;在混合溶液中依次加入3.5份乙二醇、0.2份十二烷基苯磺酸钠、0.4份十八醇、0.2份润湿剂和0.3份消泡剂搅拌均匀;加入5份碳纳米管与10份复合钛白粉,用1500r/min转速分散至细度小于60μm;调低转速,加入45.0份水性丙烯酸聚苯胺,分散均匀后缓慢滴加0.4份抗静电离子液;最后依次加入0.8份防腐剂、0.8份防霉剂、0.4份增稠剂,分散均匀后出料,即得抗静电内墙涂料。
对比例4
按配方重量份配比,在容器中将20份水与0.3份纤维素混合,以800r/min速度搅拌至纤维素完全溶解,形成混合溶液;在混合溶液中依次加入5份乙二醇、0.5份十二烷基苯磺酸钠、0.1份润湿剂和0.2份消泡剂搅拌均匀;加入20份钛白粉,高速分散至细度小于60μm;调低转速,加入50份水性丙烯酸聚苯胺;最后依次加入0.6份防腐剂、0.6份防霉剂、0.3份增稠剂,分散均匀后出料。
对比例5:除水性丙烯酸聚苯胺选用45份,碳纳米管选用0份外,其余组分与实施例1相同。
对比例6:除水性丙烯酸聚苯胺选用50份,抗静电离子液选用0份外,其余组分与实施例1相同。
抗静电效果测试
将对比例与实施例分别涂覆于100mm*100mm的聚酯薄膜上,涂膜厚度为 150um,漆膜置于标准环境下养护7天后,按照GB1410-78《电工绝缘材料通用电性能试验方法》测试薄膜电阻率。其测试结果如表1所示:
表1薄膜电阻率
通过测试发现,本发明制备的抗静电涂料的与现有技术(对比例4-6)相比,电阻率明显降低,即导电性能较好,代表了其优异的抗静电效果。此外,将漆膜放置两年后,测得的薄膜电阻率依旧保持较低的状态,而现有技术(对比例 4-6)的抗静电涂料电阻率普遍增大,由此可说明本发明的涂料具备持久抗静电效果。
Claims (8)
1.一种抗静电内墙涂料,其特征在于,其配方按重量份配比包括:水20.0~25.0份、抗静电离子液0.4~0.8份、乙二醇3.0~5.0份、纤维素0.2~0.4份、分散剂0.4~0.6份、碳纳米管4.5~6份、复合钛白粉10.0~25.0份、润湿剂0.1~0.2份、消泡剂0.2~0.3份、水性丙烯酸聚苯胺45~55份、助剂0.5~2.0份。
2.如权利要求1所述的一种抗静电内墙涂料,其特征在于,按重量份配比为,碳纳米管:复合钛白粉=0.3~0.6:1。
3.如权利要求1所述的一种抗静电内墙涂料,其特征在于,所述水性丙烯酸聚苯胺的制备方法按重量份配比包括:
去离子水 70~80份
甲基丙烯酸甲酯(MMA) 10~12份
丙烯酸丁酯(BA) 10~12份
丙烯酸(AA) 0.8~1份
过硫酸铵(APS) 2.3~2.6份
聚乙二醇辛基苯基醚 0.8~1.0份
苯胺 0.35~0.50份
氯仿 40~47份
盐酸溶液 0.2~0.34份
(1)将70份去离子水、12份甲基丙烯酸甲酯、11份丙烯酸丁酯、1份丙烯酸和0.9份聚乙二醇辛基苯基醚装入圆形底玻璃反应器中,300r/min机械搅拌至温度达到70℃;
(2)将0.08份过硫酸铵溶解于7份去离子水中,并将溶解后溶解缓慢加入中,持续搅拌3h,形成胶乳;
(3)称取4.5份苯胺、42份氯仿,使二者充分融合后作为有机相;称取0.23份盐酸溶液、2.2份过硫酸铵与32份胶乳充分混合作为水相;
(4)在25℃环境中先将有机相转移至烧杯中,然后在20min内缓慢滴加水相,使两项充分反应150min后得到水性丙烯酸聚苯胺。
4.如权利要求1所述的一种抗静电内墙涂料,其特征在于,所述助剂为防腐剂、防霉剂、增稠剂的混合物,按重量份配比,防腐剂:防霉剂:增稠剂=1~1.3:1~1.3:0.5~0.6。
5.如权利要求1所述的一种抗静电内墙涂料,其特征在于,所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十八醇中的至少一种。
6.如权利要求1所述一种抗静电内墙涂料,其特征在于,所述复合钛白粉的制备方法,按重量份配比包括以下步骤:
a.在15~20份水中添加0.1份分散剂装入容器中,在500r/min的速度下加入50~70份碳酸钙,分散均匀形成碳酸钙混合溶液;
b.将碳酸钙混合溶液与研磨介质加入到砂磨机中高速研磨,使得碳酸钙的粒径减小;
c.加入25~35份二氧化钛,提高转速继续研磨2h,然后进行介质脱水、过滤、干燥,得到钛白粉包覆的新型复合钛白粉。
7.如权利要求6所述的一种抗静电内墙涂料,其特征在于,所述碳酸钙原料与二氧化钛按重量份配比为6~6.5:3。
8.如权利要求1所述的一种抗静电内墙涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.在容器中将水与纤维素混合,以800r/min速度搅拌至纤维素完全溶解,形成混合溶液;
S2.在S1所形成的混合溶液中依次加入分散剂、润湿剂和消泡剂搅拌均匀;
S3.加入复合钛白粉与碳纳米管,用1200r/min~1500r/min转速分散至细度小于60μm;
S4.调低转速,加入水性丙烯酸聚苯胺,分散均匀后缓慢滴加抗静电离子液;
S5.依次加入助剂,分散均匀后出料,即得抗静电内墙涂料。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190315 |
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