一種水性淺色納米導靜電內牆塗料及其製造方法

2023-08-01 18:05:31

專利名稱：一種水性淺色納米導靜電內牆塗料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種水性導靜電塗料及其製造方法，特別涉及一種水性淺色納米導靜電內牆塗料及其製造方法，該塗料可廣泛應用於電子、化工、通信、計算機等場所的內牆塗飾，消除由靜電積聚引起的不良現象發生。
背景技術：
隨著高分子材料廣泛應用於日常生活的各個領域，其靜電危害越來越受到人們的重視。由於防靜電塗料較其他材料具有成本低、施工方便等優點而得到廣泛應用。以往的抗靜電塗料多以炭黑、石墨、雲母和常規粒徑的金屬粉末、金屬氧化物為導電填料。前者顏色晦暗，難於實現淺色或彩色；後者添加量大，塗膜的耐水、耐洗刷性偏差，塗料貯存穩定性較弱，使用範圍也受到一定的限制。
近年來，高性能的抗靜電塗料導電填料得到廣泛關注，其中納米粒徑的氧化錫銻成為研究熱點；如美國專利US4431764，介紹了一種防靜電透明塗料，採用粒徑小於0.4μm(最好小於0.2μm)的氧化錫銻為抗靜電劑，以丙烯酸樹脂、聚酯、聚胺酯、聚氯乙烯樹脂等為粘結劑樹脂，該塗料可用於電子/電氣設備、建築物等；吳六六等在《塗料工業》(2004，34(2)13-16)中介紹了一種含納米摻銻二氧化錫(ATO)透明抗靜電塗料；其方法為將將納米級AT0、溶劑、樹脂按照一定比例加到球磨罐中，進行球磨分散，製得抗靜電漿料；其中樹脂採用聚醯胺、丙烯酸樹脂、硝基纖維素樹脂；溶劑採用醋酸乙酯、丁酮、異丙醇、二甲苯。但上述塗料均為透明塗料，塗膜無遮蓋力，不適於用作內牆裝飾性塗料。

發明內容
為了解決上述現有技術存在的問題，本發明目的在於，提供一種裝飾性強、導靜電性持久、貯存穩定性佳且環保性能好的水性淺色納米導靜電內牆塗料及其製造方法。
本發明提供一種水性淺色納米導靜電內牆塗料，其組份(重量％)如下聚丙烯酸酯類乳液35～40、十二碳醇酯2～6、聚氨酯類增稠劑0.4～0.8、聚丙烯酸氨鹽類分散劑0.6～3、丙二醇3～10、氯甲基或甲基異噻唑啉酮或其混合物0.15～0.25、有機矽類消泡劑0.05～0.3、非離子表面活性劑0.2～0.4、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.2～0.4、納米氧化錫銻(體積電阻係數＜100Ω·m)6～16、金紅石型鈦白粉9～12、水餘量。
本發明還提供一種如上所述的水性淺色納米導靜電內牆塗料的製備方法，包括下述三個步驟(1)將聚丙烯酸氨鹽類分散劑、有機矽類消泡劑、淨水投入漿料罐中，用調速分散機攪拌均勻；然後向罐中加入納米氧化錫銻粉(體積電阻係數＜100Ω·m)，加入過程中逐漸提高分散速度，加完後轉速600～700轉/分，分散10分鐘；再加入其用量為漿料體積30～50％、粒徑為0.6～0.8mm的氧化鋯珠，提高轉速到以氧化鋯珠不飛濺出罐為準；分散時間以漿料中導電粉顆粒粒徑不大於100nm為止，過濾出氧化鋯珠，製得漿料1；(2)將聚丙烯酸氨鹽類分散劑、丙二醇、氯甲基或甲基異噻唑啉酮或其混合物、有機矽類消泡劑、非離子表面活性劑、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、丙二醇、淨水投入漿料罐中，用調速分散機攪拌均勻；加入金紅石型鈦白粉，提高轉速到物料不飛濺為準，分散時間以漿料細度不大於100μm為止；攪拌中加入漿料1並繼續分散1小時，轉速以物料不飛濺為準，製得漿料2；
(3)將聚丙烯酸酯類乳液投入漿料罐中，在用調速分散機攪拌中分別加入十二碳醇酯、丙二醇，轉速300轉/分，分散15分鐘；加入漿料2攪拌30分鐘，最後加入聚氨酯類增稠劑繼續攪拌30分鐘，測定粘度在60～90KU即得到塗料。
在上述塗料中加入水性彩色原色漿調合均勻可配製淺彩色的導靜電塗料。
如上所述，由於本發明的水性淺色納米導靜電內牆塗料，其採用的納米氧化錫銻粉粒徑小，在塗膜內相互接觸、形成三維連通網絡所需的臨界用量少。因此納米導電粉在小加量時即可賦予塗膜以導靜電性。由於納米氧化錫銻粉粒徑小於可見光波長，它塗膜遮蓋力貢獻較小，對塗膜明度值的損害也較小，加入鈦白粉或色漿，可獲得裝飾性強的淺色或彩色塗膜。由於漿料中固體粒子的沉降速率正比於其半徑的平方，因此水性納米分散導靜電漿的貯存穩定性遠高於非納米分散漿料，經長期放置，無析水、分層、結底現象；相應配製的水性納米導靜電內牆塗料貯存穩定性佳。其在製備過程中無廢水、廢渣及廢氣產生，符合環保要求。
具體實施例方式
實施例1漿料1的製備將淨水18克、聚丙烯酸氨鹽類分散劑1.2克、有機矽類消泡劑0.03克投入漿料罐中，開啟調速分散機慢速攪拌罐中混合物料5～10分鐘，轉速300轉/分；然後向罐中慢慢加入納米氧化錫銻粉(體積電阻數＜100Ω·m)6克，在加入過程中逐漸提高分散速度，加完後轉速700轉/分鐘分散10分鐘；再加入其用量為漿料體積30～50％、粒徑為0.6～0.8mm的氧化鋯珠，並提高轉速到以氧化鋯珠不飛濺出罐為準；分散時間以經透射電鏡或雷射粒度儀分析，證明漿料中導電粉顆粒粒徑≤100nm為止，然後過濾出氧化鋯珠。
漿料2的製備將淨水10.9克、聚丙烯酸氨鹽類分散劑0.1克、丙二醇5克、氯甲基與甲基異噻唑啉酮混合物0.2克、有機矽類消泡劑0.07克、非離子表面活性劑0.2克、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3克投入漿料罐中，開啟調速分散機慢速攪拌罐中混合物料5～10分鐘，轉速300轉/分；然後向罐中慢慢加入金紅石型鈦白粉9克，加完後轉速提高到物料不飛濺為準，分散時間以測定漿料細度≤100μm為止；然後在分散中再慢慢加入已製備成的25.23克漿料1、並繼續高速分散1小時，轉速以物料不飛濺為準。
塗料的製備將聚丙烯酸酯類乳液39克投入漿料罐中，開啟調速分散機在慢速攪拌中分別加入十二碳醇酯4.2克、丙二醇5克，轉速300轉/分，分散15分鐘；加入51克漿料2攪拌30分鐘，最後加入聚氨酯類增稠劑0.8克繼續攪拌30分鐘，測定粘度在60～90KU即可。
實施例2本實施例的工藝過程同實施例1，各組份含量(克)如下漿料1聚丙烯酸氨鹽類分散劑 1.4有機矽類消泡劑 0.05納米氧化錫銻(體積電阻係數＜100Ω·m) 11淨水 24
漿料2聚丙烯酸氨鹽類分散劑 0.2丙二醇 4氯甲基/甲基異噻唑啉酮0.2有機矽類消泡劑 0.05非離子表面活性劑 0.22-氨基-2-甲基-1-丙醇 0.3金紅石型鈦白粉 11淨水 4漿料136.45塗料聚丙烯酸酯類乳液 39十二碳醇酯 4.2漿料 256.4聚氨酯類增稠劑 0.4實施例3本實施例的工藝過程同實施例1，各組份含量(克)如下漿料1聚丙烯酸氨鹽類分散劑2有機矽類消泡劑 0.08納米氧化錫銻(體積電阻係數＜100Ω·m)16淨水31.8
漿料2聚丙烯酸氨鹽類分散劑 0.1丙二醇2氯甲基/甲基異噻唑啉酮 0.2有機矽類消泡劑0.02非離子表面活性劑 0.22-氨基-2-甲基-1-丙醇 0.2金紅石型鈦白粉9淨水 1漿料1 49.88塗料聚丙烯酸酯類乳液 35十二碳醇酯2漿料 262.6聚氨酯類增稠劑0.4如需配製淺彩色的導靜電塗料，可於上述實施例製備的塗料中加入適量水性彩色原色漿調合均勻即可。但必須注意，隨色漿用量增大，配方中聚丙烯酸酯類乳液和漿料1的用量均須隨之調高，以防出現粉化或導靜電性下降的問題。
權利要求
1.一種水性淺色納米導靜電內牆塗料，其組份(重量％)如下聚丙烯酸酯類乳液35～40、十二碳醇酯2～6、聚氨酯類增稠劑0.4～0.8、聚丙烯酸氨鹽類分散劑0.6～3、丙二醇3～10、氯甲基或甲基異噻唑啉酮或其混合物0.15～0.25、有機矽類消泡劑0.05～0.3、非離子表面活性劑0.2～0.4、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.2～0.4、納米氧化錫銻6～16、金紅石型鈦白粉9～12、水餘量。
2.根據權利要求1所述的水性淺色納米導靜電內牆塗料，其中納米氧化錫銻的體積電阻係數小於100Ω·m。
3.一種如權利要求1所述的水性淺色納米導靜電內牆塗料的製備方法，包括三個步驟，其特徵在於，(1)將聚丙烯酸氨鹽類分散劑、有機矽類消泡劑、淨水投入漿料罐中，用調速分散機攪拌均勻；然後向罐中加入納米氧化錫銻粉，加入過程中逐漸提高分散速度，加完後轉速600～700轉/分鐘分散10分鐘；再加入其用量為漿料體積30～50％、粒徑為0.6～0.8mm的氧化鋯珠，提高轉速到以氧化鋯珠不飛濺出罐為準；分散時間以漿料中導電粉顆粒粒徑不大於100nm為止，過濾出氧化鋯珠，製得漿料1；(2)將聚丙烯酸氨鹽類分散劑、丙二醇、氯甲基或甲基異噻唑啉酮或其混合物、有機矽類消泡劑、非離子表面活性劑、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、丙二醇、淨水投入漿料罐中，用調速分散機攪拌均勻；加入金紅石型鈦白粉，提高轉速到物料不飛濺為準，分散時間以漿料細度不大於100μm為止；攪拌中加入漿料1並繼續分散1小時，轉速以物料不飛濺為準，製得漿料2；(3)將聚丙烯酸酯類乳液投入漿料罐中，在用調速分散機攪拌中分別加入十二碳醇酯、丙二醇，轉速300轉/分鐘分散15分鐘；加入漿料2攪拌30分鐘，最後加入聚氨酯類增稠劑繼續攪拌30分鐘，測定粘度在60～90KU即得到塗料。
4.根據權利要求3所述的水性淺色納米導靜電內牆塗料的製備方法，其特徵在於，在上述塗料中加入水性彩色原色漿調合均勻可配製淺彩色的導靜電塗料。
全文摘要
本發明涉及一種水性淺色納米導靜電內牆塗料及其製造方法。該塗料的組成(重量％)如下聚丙烯酸酯類乳液35～40、十二碳醇酯2～6、聚氨酯類增稠劑0.4～0.8、聚丙烯酸氨鹽類分散劑0.6～3、丙二醇3～10、氯甲基或甲基異噻唑啉酮或其混合物0.15～0.25、有機矽類消泡劑0.05～0.3、非離子表面活性劑0.2～0.4、2－氨基－2－甲基－1－丙醇0.2～0.4、納米氧化錫銻6～16、金紅石型鈦白粉9～12、水餘量。該塗料製備方法技術特徵為採用納米氧化錫銻粉為導電填料，藉助氧化鋯珠，通過研磨分散工藝，製備穩定納米級分散的導靜電水性漿料，與聚丙烯酸酯類乳液及其它顏填料助劑復配，獲得納米複合導靜電內牆塗料。該製造方法製成的塗料兼有導靜電功能的長效性和豐富多彩的裝飾性，能用來配製明快色彩的導靜電內牆塗料，廣泛用於電子、化工、通信、計算機等場所的內牆塗飾，消除由靜電積聚引起的不良現象發生。
文檔編號C09D5/25GK1865367SQ200510025879
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月17日 優先權日2005年5月17日
發明者王雪松, 張玲華, 陸亨榮, 汪維, 潘施浤 申請人:上海市建築科學研究院有限公司