CN113444387A - 一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液 - Google Patents

一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液,所述浓缩抗静电涂层液主要由有机季铵盐和水溶性导电树脂预聚体制备而成,以质量百分比计,包括有机季铵盐10%~70%,水溶性导电树脂预聚体30%~90%,也包括加入不多于20%的异丁醇;利用季铵盐和π‑π/π‑P共轭电子云迁移的复合原理和协同效应,达到环保、高效及高温下的抗静电效果,可以广泛应用于半导体、电子、微电子、汽车、电器、交通和纺织等行业。

Description

一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液
技术领域
本发明属于精细化工技术领域,涉及一种广泛地用于半导体、电子、微电子、汽车、电器、交通和纺织等行业的环保型高温高效浓缩抗静电涂层液。
背景技术
静电危害是由于某种静电现象的作用或影响而存在着人员伤亡、财产损失或环境受到破坏的一种状态。在日常生活和生产中,许多材料在使用过程中容易产生静电积累,造成吸尘、电击,甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故。如在纺织工业中合成纤维的生产和加工;电子工业中各种静电敏感性元件的生产、运输、贮放,由于静电荷的积累往往会造成重大损失。在化工、炼油业、采矿业以及军事工业中,由各种非金属材料的应用而引起的静电积累所造成的危害也屡见不鲜,在美国塑料电子部件于贮运过程中废品率达50%,损失高达50亿美元;我国石化企业静电事故产生的损失高达百万元以上,所以静电的防治已经引起人们的重视。目前最常用且行之有效的方法是使用抗静电剂以降低材料的表面电阻率,目前抗静电剂的开发与应用已成为重要的课题。
市场上主要有水溶性有机季铵盐类和溶剂型导电高分子抗静电涂层液。前者属于传统防静电涂层液,这一类防静电涂层液,防静电性能只可持续一个月到几个月,湿度达15%时或温度100度以上时,防静电液失效,此外,润湿性不理想,表面成膜不均匀和发粘,尤其是当浓度增加时,在半导体和电子受到限制,特别是随着电子行业的快速发展,当有ESD(Electro-Static discharge,静电释放)或表面电阻小于E8欧姆的要求时,这类抗静电涂层液没有办法解决防静电问题。虽然溶剂型导电高分子抗静电液具有抗静电效果好,持续性久的优点,但是也存在价格极高、溶剂有毒性、对操作过程要求高,同时会引起环境污染问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:本发明提供一种抗静电涂层液,利用季铵盐和水溶性π-π/π-P共轭导电化合物或导电树脂预聚体协同效应和电子云迁移的复合原理,赋予抗静电涂层液环保、高效及高温下的抗静电效果,解决市面上各种类型防静电涂层液的不足之处。
本发明的配方设计和采用的技术方案为:
本发明提供一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液,所述抗静电涂层液以质量百分比计,包括有机季铵盐10%~70%,水溶性导电树脂预聚体30%~90%,;其中:
所述有机季铵盐包括有机硝酸铵盐、有机氯化铵盐、有机硫酸铵盐、有机磺酸铵盐中的一种,所述水溶性导电树脂预聚体为含有π-π/π-p共轭电子对、形成共轭电子云的化合物和/或其铵盐和预聚体。
在一些实施例中,所述抗静电涂层液还包括质量分数比不超过20%的异丁醇。
在一些实施例中,所述有机硝酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基硝酸铵、十二烷基三甲基硝酸铵、十二烷基三乙基硝酸铵、三(十二烷基)甲基硝酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基硝酸铵、十二烷基二甲基乙基硝酸铵中的至少一种。
在一些实施例中,所述有机氯化铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三乙基氯化铵、三(十二烷基)甲基氯化铵、椰油基(二羟乙基)甲基氯化铵、十二烷基二甲基乙基氯化铵中的至少一种。
在一些实施例中,所述有机硫酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基硫酸铵、十二烷基三甲基硫酸铵、十二烷基三乙基硫酸铵、三(十二烷基)甲基硫酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基硫酸铵、十二烷基二甲基乙基硫酸铵中的至少一种。
在一些实施例中,所述有机磺酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基磺酸铵、十二烷基三甲基磺酸铵、十二烷基三乙基磺酸铵、三(十二烷基)甲基磺酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基磺酸铵、十二烷基二甲基乙基磺酸铵中的至少一种。
在一些实施例中,所述导电树脂预聚体包括水溶性聚吡络衍生物、水溶性聚噻吩衍生物、水溶性聚苯胺衍生物中的至少一种。
本发明的有益效果在于:本发明提供的抗静电涂层液主要由有机季铵盐和导电树脂预聚体构成,利用季铵盐和π-π/π-P共轭电子云迁移的复合原理和协同效应,达到环保、高效及高温下的抗静电效果,可以广泛应用于半导体、电子、微电子、汽车、电器、交通和纺织等行业。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
任何物体都带有本身的静电荷,这种电荷可以是正电荷也可以是负电荷,静电荷的聚集使到生活或者工业生产受到影响甚至危害,将聚集的有害电荷引导/消除使其不对生产/生活造成不便或危害,抗静电涂层液最直接和最有效的方法。
本发明提供一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液,所述抗静电涂层液在使用前需要用水将其调配成质量分数为0.5%~4.0%的溶液,然后通过涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在塑料电子电器产品或橡胶、织物等产品表面,再经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层。
具体地,本发明提供的水溶性浓缩抗静电涂层液以质量百分比计,包括有机季铵盐10%~70%,水溶性导电树脂预聚体30%~90%;其中:
所述有机季铵盐包括有机硝酸铵盐、有机氯化铵盐、有机硫酸铵盐、有机磺酸铵盐中的一种,所述水溶性导电树脂预聚体为含有π-π/π-p共轭电子对、形成共轭电子云的化合物和/或其铵盐和预聚体。
本发明应用季铵盐和水溶性π-π/π-P共轭导电化合物或导电树脂预聚体协同效应和电子云迁移的复合原理,不仅在常温下能够形成电导性的连续膜,赋予优异的抗静电效果,而且高温可以激活共轭电子对、形成共轭电子云,导电离子和共轭电子对的协同效应赋予环保、高效及高温下的抗静电效果,可以广泛地用于半导体、电子、微电子、汽车、电器、交通和纺织等行业。
在一些实施例中,所述水溶性浓缩抗静电涂层液还包括质量分数比为不多于20%的异丁醇。
在一些实施例中,所述有机硝酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基硝酸铵、十二烷基三甲基硝酸铵、十二烷基三乙基硝酸铵、三(十二烷基)甲基硝酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基硝酸铵、十二烷基二甲基乙基硝酸铵等其他有机硝酸铵盐。
在一些实施例中,所述有机氯化铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三乙基氯化铵、三(十二烷基)甲基氯化铵、椰油基(二羟乙基)甲基氯化铵、十二烷基二甲基乙基氯化铵等其他有机氯化铵盐。
在一些实施例中,所述有机硫酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基硫酸铵、十二烷基三甲基硫酸铵、十二烷基三乙基硫酸铵、三(十二烷基)甲基硫酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基硫酸铵、十二烷基二甲基乙基硫酸铵中等其他有机硝酸铵盐。
在一些实施例中,所述有机磺酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基磺酸铵、十二烷基三甲基磺酸铵、十二烷基三乙基磺酸铵、三(十二烷基)甲基磺酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基磺酸铵、十二烷基二甲基乙基磺酸铵中等其他有机磺酸铵盐。
在一些实施例中,所述水溶性导电树脂预聚体包括水溶性聚吡络衍生物、水溶性聚噻吩衍生物(PMTPA)、水溶性聚苯胺衍生物等。
下面提供具体实施例
实施例1
实例1 组分比例(%) 典型值(%)
双-羟乙基椰油基甲基硝酸铵 10-70 35
水溶性聚吡络衍生物 30-90 50
异丁醇 0-20 15
实施例1主要为利用双-羟乙基椰油基甲基硝酸铵和水溶性聚吡络衍生物制备而成的抗静电涂层浓缩配方,在浓缩抗静电涂层液使用前需要使用纯水稀释;进一步地,实施方法包括:
实施方式一
获取本浓缩抗静电涂层液,以质量百分比为1%的比例加入质量百分比为 99%的纯水进行稀释,并搅拌均匀,以涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在塑料电子产品表面,再经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层,表面电阻108-109
实施方式二
获取本浓缩抗静电涂层液,以质量百分比为2%的比例加入质量百分比为 98%的纯水进行稀释,并搅拌均匀,以涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在塑料电子产品表面,再经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层,表面电阻为 107-108
实施方式三
获取本浓缩抗静电涂层液,以质量百分比为3%的比例加入质量百分比为 97%的纯水进行稀释,并搅拌均匀,以涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在塑料电子产品表面,再经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层,表面电阻为 106-107
实施方式四
获取本浓缩抗静电涂层液,以质量百分比为4%的比例加入质量百分比为 96%的纯水进行稀释,并搅拌均匀,以涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在塑料电子产品表面,再经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层,表面电阻为 105-106
实施例2
实例2 组分比例(%) 典型值(%)
双-羟乙基椰油基甲基氯化铵 10-70 35
水溶性聚噻吩衍生物 30-90 50
异丁醇 0-20 15
实施例2获取的浓缩涂层液其实施方式与实施例1基本一致,在此不再赘述。
实施例3
实例3 组分比例(%) 典型值(%)
水溶性聚苯胺衍生物 10-70 35
水性导电树脂 30-90 50
异丁醇 0-20 15
实施例3获取的浓缩涂层液其实施方式与实施例1基本一致,在此不再赘述。
实施例4
实例4 组分比例(%) 典型值(%)
十二烷基三乙基磺酸铵 10-70 35
水溶性聚苯胺衍生物 30-90 50
异丁醇 0-20 15
实施例4获取的浓缩涂层液其实施方式与实施例1基本一致,在此不再赘述。
由此可以看出,本发明提供的水溶性浓缩抗静电涂层液的主要成分为有机季铵盐10%-70%,水溶性导电树脂预聚体30%-90%,该种抗静电涂层液通过不同配比稀释,来达到十的五次方至十的九次方欧姆表面电阻范围,进而达到抗静电效果,另一方面,该类水溶性抗静电液为环保物质,即抗静电涂层液在配置过程中无环保不达标等材质使用。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种环保型高温高效浓缩抗静电涂层液,其特征在于,所述抗静电涂层液以质量百分比计,包括有机季铵盐10%~70%,导电树脂预聚体30%~90%;其中:
所述有机季铵盐包括有机硝酸铵盐、有机氯化铵盐、有机硫酸铵盐、有机磺酸铵盐中的一种,所述水溶性导电树脂预聚体为含有π-π/π-p共轭电子对、形成共轭电子云的化合物和/或其铵盐和预聚体。
2.根据权利要求1所述的抗静电涂层液,其特征在于,所述抗静电涂层液还包括质量分数比为不多于20%的异丁醇。
3.根据权利要求1所述的抗静电涂层液,其特征在于,所述有机硝酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基硝酸铵、十二烷基三甲基硝酸铵、十二烷基三乙基硝酸铵、三(十二烷基)甲基硝酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基硝酸铵、十二烷基二甲基乙基硝酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗静电涂层液,其特征在于,所述有机氯化铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三乙基氯化铵、三(十二烷基)甲基氯化铵、椰油基(二羟乙基)甲基氯化铵、十二烷基二甲基乙基氯化铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的抗静电涂层液,其特征在于,所述有机硫酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基硫酸铵、十二烷基三甲基硫酸铵、十二烷基三乙基硫酸铵、三(十二烷基)甲基硫酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基硫酸铵、十二烷基二甲基乙基硫酸铵中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的抗静电涂层液,其特征在于,所述有机磺酸铵盐包括双-羟乙基椰油基甲基磺酸铵、十二烷基三甲基磺酸铵、十二烷基三乙基磺酸铵、三(十二烷基)甲基磺酸铵、椰油基(二羟乙基)甲基磺酸铵、十二烷基二甲基乙基磺酸铵中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的抗静电涂层液,其特征在于,所述水溶性导电树脂预聚体包括水溶性聚吡络衍生物、水溶性聚噻吩衍生物、水溶性聚苯胺衍生物中的至少一种。
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