CN110951307A - 一种具有防静电功能的环保地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有防静电功能的环保地坪涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域，该涂料原料包括以下重量份的组分：环氧树脂、活性稀释剂、水性改性聚酰胺固化剂、防静电材料、耐磨填料、润湿分散剂、消泡剂、增稠流平剂、颜填料和水，本发明制备的地坪涂料具有优良的防静电、耐磨效果，涂料表面附着力好，不含溶剂，无挥发物排放，具有理想的环保性，且制备方法简单，成本低，制得广泛推广应用。

Description

一种具有防静电功能的环保地坪涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种具有防静电功能的环保地坪涂料及其制备方法。

背景技术

地坪涂料作为涂料的一个应用分支，最早从欧洲发展起来。从20世纪80年代起，随着国际制造企业大举进入，国内地坪涂料行业逐渐兴起。随着我国经济的迅速发展，电子、医药等诸多行业的高速增长，扩大了地坪涂料行业市场的需求，我国逐渐成为地坪涂料的世界生产基地。

传统的溶剂型地坪涂料包含了大量的有机溶剂，在生产、施工和固话的过程中会排放出大量的挥发性有机物，不仅影响了人们的身体健康，还会造成环境污染，不符合当前环境保护的要求。

水性环氧涂料不含有有机溶剂，能够形成透气不透水的膜层结构，改善了溶剂型环氧树脂地坪起泡、鼓包的缺陷。研制以水为分散介质、不含挥发性有机物或有害空气污染物的水性环氧树脂涂料体系成为国内外的重点。由于环氧树脂具有憎水性高分子链，难以在水中均匀分散，也导致成膜物的不均匀性，因而与溶剂型相比水性环氧树脂涂料力学性能大幅度降低。环氧树脂基涂料具有良好的附着力，但高分子成膜物相对于无机填料颗粒具有较低的硬度、强度，其耐磨性能远低于无机填料颗粒。

现在科学技术和生产的迅速发展对厂房、车间、实验室等地坪提出越来越的要求，地坪由于经常受摩擦容易积聚大量静电荷，从而妨碍生产操作，干扰精密仪器工作和影响产品加工精度，甚至引起火灾、爆炸等事故。防静电地坪涂料能赋予地坪导电性以消除静电的危害，并且由于其生产设备简单、施工方便、成本低廉，因而近年来被广泛应用于电子、煎煮、航空、军事等领域。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有防静电功能的环保地坪涂料及其制备方法，该涂料在保证具有良好的附着力的同时，还具有良好的硬度、强度、耐磨性以及防静电功能。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种具有防静电功能的环保地坪涂料，该涂料原料包括以下重量份的组分：

进一步的，该涂料原料包括以下重量份的组分：

进一步的，防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物。

进一步的，耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为320-400目。

进一步的，颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：2-4组成的混合物，该混合物粒径细度为1300-1350目。

进一步的，活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚中的一种或几种。

上述水性改性聚酰胺固化剂的制备方法为：

1)将聚醚胺和马来酸酐投入反应装置中，将温度升至85℃，保温反应3h，得到不饱和酰胺化多氨酸中间体；

2)向步骤1)得到的不饱和酰胺化多氨酸中间体中缓慢滴加过量的多元胺，温度保持85℃反应3h，得到酰胺化多胺酸-多元胺的加成物中间体；

3)将温度升至185℃，步骤2)中过量的多元胺与不饱和酰胺化多氨酸中间体在回流条件下进行酰胺化缩聚反应3h，然后升温至210℃保温反应1h，直到水分被全部蒸出，得到酰胺化多胺酸-多元胺的加成物中间体与多元胺的共聚物聚酰胺固化剂；

4)向步骤3)得到的聚酰胺固化剂中滴加去离子水，并在温度60℃下高速搅拌30-60min，即得到水性改性聚酰胺固化剂。

上述具有防静电功能的环保地坪涂料的制备方法包括以下步骤：

1)将环氧树脂与活性稀释剂混合均匀，将防静电材料、耐磨填料和配方量一半的水放入分散器内，在高速下分散，然后降至低速，在加入环氧树脂与活性稀释剂的混合物，低速分散混合，过滤包装，得甲料；

2)将配方中剩余量的水、润湿分散剂、消泡剂、增稠流平剂和颜填料放入分散器内，在高速下分散，然后降至低速，在加入水性改性聚酰胺固化剂，低速分散混合，过滤包装，得乙料；

3)使用前，将甲料加入到乙料中，搅拌均匀，并静置进行活化，活化后搅拌均匀即得涂料。

在使用之前，将甲料加入到乙料中，搅拌均匀，并静置进行活化，活化后搅拌均匀即可进行涂刷，在一定时间内涂用完毕，若超过时间，涂料凝结成胶，失去流动性，不能施工。

(三)有益效果

本发明提供了一种具有防静电功能的环保地坪涂料及其制备方法，其有益效果如下：

1、本发明制备的地坪涂料具有优良的防静电、耐磨效果，涂料表面附着力好，不含溶剂，无挥发物排放，具有理想的环保性；

2、本发明中防静电材料选用高导电炭黑、石墨以及氧化锌和掺杂氧化锡的混合物，因上述物质结构性高、比表面积大以及表面所带的极性基团少，因此具有良好的导电性；

3、本发明中的水性改性聚酰胺固化剂具有酰胺基多胺链段、低分子量的聚醚链段、苯环等结构，使其与环氧树脂乳液固化后的漆膜具有优异的物理和化学性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中所用原料及来源如表1所示。

表1：

原料	型号及来源
		环氧树脂	E-44、镇江丹包树脂有限公司
活性稀释剂	镇江丹包树脂有限公司
		水性改性聚酰胺固化剂	自制
钛白粉	美国杜邦公司
		重钙	美国杜邦公司
润湿分散剂	BYK-9079、毕克化学
		消泡剂	BYK-052N、毕克化学
增稠流平剂	BYK-320、毕克化学
		防静电材料	美国杜邦公司
耐磨填料	美国杜邦公司

实施例1：

一种具有防静电功能的环保地坪涂料，该涂料原料包括以下重量份的组分：

其中，防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物；耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为400目；颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为1350目；活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚以任意比例组成的混合物。

上述水性改性聚酰胺固化剂的制备方法为：

1)将聚醚胺和马来酸酐投入反应装置中，将温度升至85℃，保温反应3h，得到不饱和酰胺化多氨酸中间体；

2)向步骤1)得到的不饱和酰胺化多氨酸中间体中缓慢滴加过量的多元胺，温度保持85℃反应3h，得到酰胺化多胺酸-多元胺的加成物中间体；

3)将温度升至185℃，步骤2)中过量的多元胺与不饱和酰胺化多氨酸中间体在回流条件下进行酰胺化缩聚反应3h，然后升温至210℃保温反应1h，直到水分被全部蒸出，得到酰胺化多胺酸-多元胺的加成物中间体与多元胺的共聚物聚酰胺固化剂；

4)向步骤3)得到的聚酰胺固化剂中滴加去离子水，并在温度60℃下高速搅拌60min，即得到水性改性聚酰胺固化剂。

上述具有防静电功能的环保地坪涂料的制备方法包括以下步骤：

1)将环氧树脂与活性稀释剂混合均匀，将防静电材料、耐磨填料和配方量一半的水放入分散器内，在高速下分散，然后降至低速，在加入环氧树脂与活性稀释剂的混合物，低速分散混合，过滤包装，得甲料；

2)将配方中剩余量的水、润湿分散剂、消泡剂、增稠流平剂和颜填料放入分散器内，在高速下分散，然后降至低速，在加入水性改性聚酰胺固化剂，低速分散混合，过滤包装，得乙料；

3)使用前，将甲料加入到乙料中，搅拌均匀，并静置进行活化，活化后搅拌均匀即得涂料。

实施例2：

一种具有防静电功能的环保地坪涂料，该涂料原料包括以下重量份的组分：

其中，防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物；耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为340目；颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为1350目；活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚中的混合物，水性改性聚酰胺固化剂的制备方法同实施例1。

该具有防静电功能的环保地坪涂料的制备方法同实施例1。

实施例3：

一种具有防静电功能的环保地坪涂料，该涂料原料包括以下重量份的组分：

其中，防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物；耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为400目；颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：4组成的混合物，该混合物粒径细度为1320目；活性稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚和三羟甲基三缩水甘油醚中的混合物，水性改性聚酰胺固化剂的制备方法同实施例1。

该具有防静电功能的环保地坪涂料的制备方法同实施例1。

实施例4：

一种具有防静电功能的环保地坪涂料，该涂料原料包括以下重量份的组分：

其中，防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物；耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为360目；颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：4组成的混合物，该混合物粒径细度为1300目；活性稀释剂为丁基缩水甘油醚，水性改性聚酰胺固化剂的制备方法同实施例1。

该具有防静电功能的环保地坪涂料的制备方法同实施例1。

实施例5：

一种具有防静电功能的环保地坪涂料，该涂料原料包括以下重量份的组分：

其中，防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物；耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为380目；颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：2组成的混合物，该混合物粒径细度为1350目；活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、的混合物，水性改性聚酰胺固化剂的制备方法同实施例1。

该具有防静电功能的环保地坪涂料的制备方法同实施例1。

将本发明实施例1-5制备的涂料参照GB/T22374-2008《地坪涂装材料》于混凝土基材上制备样板，依据SJ/T 10694-2006测试电阻，依据GB/T6739测试硬度，依据ISO 7784测试耐磨性，其结果如表2所示。

表2：

	电阻/′Ω	耐磨性(1000g/1000r条件下失重)	硬度/H
				实施例1	2.1*10<sup>5</sup>	≤0.005	4
实施例2	2.5*10<sup>5</sup>	≤0.005	4
				实施例3	2.4*10<sup>5</sup>	≤0.005	4
实施例4	2.2*10<sup>5</sup>	≤0.005	4
				实施例5	2.6*10<sup>5</sup>	≤0.005	4

综上，本发明实施例具有如下有益效果：由表2中的数据可看出，本发明实施例1-5制备的涂料具有优异的防静电性、耐磨性及硬度，且制备方法简单，成本低，制得广泛推广应用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，该涂料原料包括以下重量份的组分：

2.如权利要求1所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，该涂料原料包括以下重量份的组分：

3.如权利要求1或2所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，所述防静电材料为高导电炭黑、石墨、氧化锌和掺杂氧化锡按质量比4：1：2：2组成的混合物。

4.如权利要求1或2所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，所述耐磨填料为石英砂、金刚砂与白刚玉以质量比2：1：3组成的混合物，该混合物粒径细度为320-400目。

5.如权利要求1或2所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，所述颜填料为钛白粉与重钙以质量比1：2-4组成的混合物，该混合物粒径细度为1300-1350目。

6.如权利要求1或2所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，所述活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚中的一种或几种。

7.如权利要求1或2所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，所述水性改性聚酰胺固化剂的制备方法为：

1)将聚醚胺和马来酸酐投入反应装置中，将温度升至85℃，保温反应3h，得到不饱和酰胺化多氨酸中间体；

2)向步骤1)得到的不饱和酰胺化多氨酸中间体中缓慢滴加过量的多元胺，温度保持85℃反应3h，得到酰胺化多胺酸-多元胺的加成物中间体；

3)将温度升至185℃，步骤2)中过量的多元胺与不饱和酰胺化多氨酸中间体在回流条件下进行酰胺化缩聚反应3h，然后升温至210℃保温反应1h，直到水分被全部蒸出，得到酰胺化多胺酸-多元胺的加成物中间体与多元胺的共聚物聚酰胺固化剂；

4)向步骤3)得到的聚酰胺固化剂中滴加去离子水，并在温度60℃下高速搅拌30-60min，即得到水性改性聚酰胺固化剂。

8.如权利要求1所述的具有防静电功能的环保地坪涂料，其特征在于，该涂料的制备方法包括以下步骤：

1)将环氧树脂与活性稀释剂混合均匀，将防静电材料、耐磨填料和配方量一半的水放入分散器内，在高速下分散，然后降至低速，在加入环氧树脂与活性稀释剂的混合物，低速分散混合，过滤包装，得甲料；

2)将配方中剩余量的水、润湿分散剂、消泡剂、增稠流平剂和颜填料放入分散器内，在高速下分散，然后降至低速，在加入水性改性聚酰胺固化剂，低速分散混合，过滤包装，得乙料；

3)使用前，将甲料加入到乙料中，搅拌均匀，并静置进行活化，活化后搅拌均匀即得涂料。