專利名稱：一種水性抗靜電涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗靜電涂料的制備方法，特別是涉及一種水性抗靜電涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，市場上用于抗靜電方面的水性體系一般有表面活性劑系列水性涂布液。Tei j in公司在這方面申請(qǐng)了大量的專利，包括磺酸鹽類，磷酸酯鹽類產(chǎn)品，聚丙烯酰胺季銨鹽類的抗靜電劑，此類水性體系涂料便宜，但實(shí)際生產(chǎn)中，噴涂在聚酯片材表面會(huì)泛油花，而且抗靜電的有效期較短。導(dǎo)電型高分子水性體系。一般地，常規(guī)的導(dǎo)電聚合物不易大量生產(chǎn)，并且具有低溶解度、低透光、低熱穩(wěn)定性等缺點(diǎn)。Bayer開發(fā)的聚乙烯二氧噻吩 (PEDT)是一種導(dǎo)電聚合物，其克服了上述缺點(diǎn)，改善了加工性能，透光性和防潮性。Bayer公司由此推出了一系列的聚乙烯二氧噻吩(PEDT)水性涂布液產(chǎn)品，這類產(chǎn)品自身是水分散溶液，很低的固含量，價(jià)格較高，為深藍(lán)色。另有一種導(dǎo)電高分子涂布液，導(dǎo)電物質(zhì)是水溶性聚苯乙烯磺酸摻雜聚苯胺，成膜物質(zhì)是2，4_甲苯二異氰酸酯交聯(lián)改性聚乙烯醇。此外，還有一些其他類別的抗靜電水性體系，例如，抗靜電的主要成分為親水性高分子，此類的抗靜電水性涂料的水溶性強(qiáng)，但成膜后，易受濕度影響。另一大類為納米導(dǎo)電粉體、碳納米管、納米導(dǎo)電纖維材料、以及納米無機(jī)/有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電材料，等等。如氧化錫銦，氧化錫銻，氧化鋁等，此類牽涉到粉體在樹脂體系的分散性的問題，分散性能不佳會(huì)導(dǎo)致抗靜電性能較差，而且產(chǎn)品的霧度上升。因此，衍生出氧化物溶膠，溶膠能均勻穩(wěn)定地分散到溶劑型或者水性成膜樹脂中，形成均相體系。生產(chǎn)中聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或者片材均為卷筒式，經(jīng)過合適的涂布工藝涂布到片材上，熱風(fēng)干燥后，在片材表面形成透明均勻的膜?？轨o電改性除了要考慮表面阻抗外，同時(shí)，需要考慮涂層的持久抗靜電性、霧度、涂層附著力、摩擦系數(shù)。本發(fā)明中的該抗靜電涂料具有低氣味，水溶性特征，在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)片材上涂布成膜后與聚酯有良好的結(jié)合力，經(jīng)涂覆過的薄膜或片材在低相對(duì)濕度下仍呈現(xiàn)低的表面電阻率，低霧度。在放置近兩個(gè)月后，表面阻抗基本保持不變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制備一種水性抗靜電涂料，涂覆于聚酯薄膜、片材、紙張、玻璃表面，或用于處理纖維，以起到靜電消散作用。本發(fā)明提供一種水性抗靜電涂料，由聚乙烯醇或一定交聯(lián)度的聚乙烯醇、正硅酸乙酯、鹽酸、水組成，其特征在于該復(fù)合材料各組分及其重量份數(shù)為聚乙烯醇或一定交聯(lián)度的聚乙烯醇 100正硅酸乙酯5-20
鹽酸0.04-8.76
水667-2000本發(fā)明提供一種水性抗靜電涂料的制備方法，其特征在于包擴(kuò)以下步驟(I)聚乙烯醇溶液的制備在不超過30°C的去離子水中，邊攪拌，邊慢慢加入聚乙烯醇，攪拌15-30分鐘后，緩慢將溫度升到95°C，保溫至聚乙烯醇完全溶解，制得5% 15%的聚乙烯醇水溶液；(2)聚乙烯醇的交聯(lián)·在步驟(I)制得的聚乙烯醇水溶液中，加入占聚乙烯醇量0 20%的交聯(lián)劑，混合I 3小時(shí)，直至形成均相溶液；(3)硅酸乙酯的水解室溫下，將步驟(I)制得的聚乙烯醇水溶液或步驟(2)制得有一定交聯(lián)的聚乙烯醇水溶液，在300 600rpm的攪拌狀態(tài)下，逐滴加入鹽酸/硅酸乙酯的混合液；其中，硅酸乙酯的量為聚乙烯醇量的5% 20%，硅酸乙酯與鹽酸的摩爾比范圍為0.4 20.0，滴加完畢，攪拌I 2小時(shí)，陳放24小時(shí)，得到水性抗靜電涂料。所述聚乙烯醇的分子量為74000 146000，醇解度為99% /。所述交聯(lián)劑為磺基琥珀酸，或聚丙烯酸，或硼酸鈉溶液，其中聚丙烯酸分子量為30000 50000，磺基琥珀酸，或硼酸鈉溶液均為I 10%的水溶液。涂膜及烘干采用凹版涂布法，逆轉(zhuǎn)輥涂布法，線棒涂布法，氣刀涂布法，浸潰法，旋涂法等等涂布方法，將此水性體系均勻地涂到薄膜或者片材或紙張或者玻璃表面上或者將纖維經(jīng)此水性體系浸涂，涂布的克重控制在1. 2 2g/m2。涂好的基材立即烘干，烘干溫度為80 110°C，烘干時(shí)間為6s 30s。經(jīng)過以上步驟，烘干后所得即抗靜電基材。用以下方法進(jìn)行評(píng)估。1、抗靜電性能在室溫條件下，將試樣在室溫條件下平衡超過40h后，將試樣用超高電阻表(HI0KISM8220)進(jìn)行測試。2、霧度使用日本電色的NDH5000進(jìn)行檢測，測試樣品大于25. 4mm的圓形入射孔。測試HAZE，依照標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D1003。將此種共混物經(jīng)過凹版涂布法或逆轉(zhuǎn)輥涂布法或線棒涂布法或氣刀涂布法或浸潰法或旋涂法進(jìn)行涂敷，控制涂布的克重為1. 2 2g/m2。該涂料經(jīng)涂覆到薄膜、片材或者玻璃等表面，新制備的基材表面阻抗在IO9 IOltlQ/ □，經(jīng)過一個(gè)多月的放置，仍保持在IO9 IOltlQ/ 口。另外，此水性體系干燥后所得的涂層透明，具有較低霧度，霧度小于6%。


圖1本發(fā)明中所得的PVA/Si02溶膠體系紅外圖譜。圖2PVA/Si02 涂膜的 TEM
TEOS的水解后的溶膠在PVA中的分布情況。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)一步說明本發(fā)明，在不違反本發(fā)明的宗旨條件下，本發(fā)明應(yīng)不限于以下實(shí)施例具體明示內(nèi)容。實(shí)施例加入定量水溫不應(yīng)超過30°C的去離子水，開動(dòng)攪拌器。慢慢將PVA(分子量為74000 80000，醇解度為99% )加入容器中，在不升溫的情況下攪拌15-30分鐘，緩慢將溫度升高到95°C。保溫4小時(shí)至PVA完全溶解，制備10%的PVA水溶液。降溫到50°C，加入占PVA含量10%的SSA溶液，混合成均相溶液。在400rpm的攪拌狀態(tài)下，逐滴加入HC1/TE0S的混合液。其中，TEOS的量分別為PVA量的5%、10%、15%、20%。HCL濃度為1M，加入量分別為lml、5ml、10ml。滴加速度為3 5秒/滴。滴加完畢，攪拌2h。陳放24h后涂膜。將涂好的薄膜或片材立即烘干，烘干溫度為80 110°C，烘干時(shí)間為6 30s。烘干后測試其表面阻抗、片材霧度。表I各樣品性能測試對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種水性抗靜電涂料，由聚乙烯醇或一定交聯(lián)度的聚乙烯醇、正硅酸乙酯、鹽酸、水組成，其特征在于，該復(fù)合材料各組分及其重量份數(shù)為聚乙烯醇或一定交聯(lián)度的聚乙烯醇 100正硅酸乙酯5-20鹽酸0.04-8.76水667-2000
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，包擴(kuò)以下步驟 (1)聚乙烯醇溶液的制備 在不超過30°C的去離子水中，邊攪拌，邊慢慢加入聚乙烯醇，攪拌15-30分鐘后，緩慢將溫度升到95°C，保溫至聚乙烯醇完全溶解，制得5% 15%的聚乙烯醇水溶液； (2)聚乙烯醇的交聯(lián) 在步驟(I)制得的聚乙烯醇水溶液中，加入占聚乙烯醇量O 20%的交聯(lián)劑，混合I 3小時(shí)，直至形成均相溶液； (3)硅酸乙酯的水解 室溫下，將步驟(I)制得的聚乙烯醇水溶液或步驟(2)制得有一定交聯(lián)的聚乙烯醇水溶液，在300 600rpm的攪拌狀態(tài)下，逐滴加入鹽酸/硅酸乙酯的混合液；其中，硅酸乙酯的量為聚乙烯醇量的5% 20%，硅酸乙酯與鹽酸的摩爾比范圍為O. 4 20. 0，滴加完畢，攪拌I 2小時(shí)，陳放24小時(shí)，得到水性抗靜電涂料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的分子量為74000 146000，醇解度為99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性抗靜電涂料的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑為磺基琥珀酸，或聚丙烯酸，或硼酸鈉溶液，其中聚丙烯酸分子量為30000 50000，磺基琥珀酸，或硼酸鈉溶液均為I 10%的水溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性抗靜電涂料，由聚乙烯醇或一定交聯(lián)度的聚乙烯醇、正硅酸乙酯、鹽酸、水組成，其特征在于該復(fù)合材料各組分及其重量份數(shù)為聚乙烯醇或一定交聯(lián)度的聚100，正硅酸乙酯5-20、鹽酸0.04-8.76、水667-2000。本發(fā)明涉及一種水性抗靜電涂料的制備方法，其特征在于包擴(kuò)以下步驟聚乙烯醇溶液的制備、聚乙烯醇的交聯(lián)，硅酸乙酯的水解，得到水性抗靜電涂料。該涂料經(jīng)涂覆到薄膜、片材或者玻璃等表面，新制備的基材表面阻抗在109～1010Ω/□，經(jīng)過一個(gè)多月的放置，仍保持在109～1010Ω/□。另外，此水性體系干燥后所得的涂層透明，具有較低霧度，霧度小于6％。
文檔編號(hào)C08J3/24GK102993856SQ20111027261
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者吳娟娟, 殷天惠, 趙斌, 何丹農(nóng) 申請(qǐng)人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司