纳米聚氨酯防静电涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料领域，特别涉及纳米聚氨酯防静电涂料及其制备方法。由纳米聚氨酯涂料和导电粉组成复合体系，将配制好的纳米聚氨酯涂料加入到云母导电粉中，搅拌均匀，研磨，即制成纳米聚氨酯抗静电涂料，其中纳米聚氨酯涂料占６５－８８重量份，导电粉占１２－３５重量份。本发明专利技术纳米聚氨酯防静电涂料与传统的用石墨、碳黑做导电粉的防静电涂料相比色泽美观，品种丰富，具有很好的装饰性；同时又具有突出的耐磨性、耐刮性和透明性等，其应用范围广，可以作为汽车面漆，墙面漆，还可喷涂于油罐表面，室内地面，各种球场、跑道和游泳场馆等。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
纳米聚氨酯防静电涂料及其制备方法                         
本专利技术属于涂料领域，特别涉及纳米聚氨酯防静电涂料及其制备方法。                         
技术介绍
聚氨酯涂料具有优越的综合性能，而在国民经济中得到广泛地应用。但是目前已公开的以聚氨酯为基材的防静电涂料及制备方法仍有很多不足，如中国专利公开号1085927所述的防静电涂料，其产品用于涂覆玻璃钢或工程塑料表面时，该涂料的缺陷是应用范围狭窄；中国专利公开号为CN1239127A所述的有机硅改质聚氨酯涂料：由聚氨酯预聚体，氨烷基硅烷或硅氧烷，有机硅聚硅氧烷增粘剂，含硅氧烷氯铂酸催化剂等组成。其制备方法为：聚醚多元醇与过量的二异氰酸酯在扩链剂，催化剂条件下制备聚氨酯预聚体，聚氨酯预聚体与氨烷基硅烷或硅氧烷的共聚物溶液(1)与含有氢硅氧烷的有机硅聚硅氧烷增粘剂(2)共混，(1)和(2)的混合重量比为4∶1-2∶1，加入一定量的溶剂即制备出有机硅改质聚氨酯涂料。该涂料在使用前，向配制好的有机硅改质聚氨酯涂料涂料内加入1-100ppm氯铂酸异丙醇溶液，将涂敷有该涂料的制品在室温下放置10-20分钟，于150-200℃温度范围内烘烤10-30分钟固化成膜。该涂料的缺陷是需在氯铂酸催化剂存在下，在150-200℃温度范围内烘烤10-30分钟固化成膜，工艺操作很不方便，大面积成膜难度大。随着纳米技术的新发展，为纳米聚氨酯防静电涂料的发展带来了新的锲机。纳米粉末由于其粒径小，表面基因多，比表面积大，与有机树脂基料之间存在良好的界面结合力，可使不同母体组分的复合涂层之间具有较好结合力，从而提高原有涂层的强度，硬度，耐磨性，耐刮伤性等力学性能。由于纳米粒子一般对可见光可透，因此应用纳米粒子提高涂层力学性能的同时还能保证涂层的透明性。而且由于不同纳米粒子吸收不同的可见光波段，因此可通过选用不同的纳米粒子来调节防静电涂料的颜色，纳米聚氨酯抗静电涂-->料是一种涂于物体表面，使之具有一定的传导电流和消除积累电荷能力的功能性涂料。                         
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服传统的抗静电涂料多以碳黑，石墨和金属粉末为主要导电填料其颜色晦暗，品种单一，难以满足装饰性的要求，而且成本较高，使用范围窄等缺陷；利用比重小，导电率高，有光泽，颜色可调，原料丰富，价格低等特点的云母粉作为导电填料，具有良好的抗静电性和装饰性，又具有突出的耐磨性，耐刮性等力学性能的聚氨酯为基料，提供一种在常温下涂料就能够固化成膜，施工方便的纳米聚氨酯防静电涂料。本专利技术的另一目的是提供一种纳米聚氨酯防静电涂料的制备方法。本专利技术的涂料以绝缘的聚氨酯漆为主要成膜物均匀地掺入到导电填料中，利用导电填料的导电作用使基料树脂与导电填料混合，固化后，导电填料相互接触形成连续的网链结构，从而制成具有抗静电性的纳米聚氨酯防静电涂料。本专利技术纳米聚氨酯抗静电涂料是由纳米聚氨酯涂料和云母导电粉制备成的，其中：纳米聚氨酯涂料    65-88重量份云母导电粉        12-35重量份所述纳米聚氨酯涂料是由A、B双组分制备得到的，其中，A组分与B组分的重量比为A∶B＝1-2∶3-7。A组分是由聚己二酸二醇酯、交联剂、二异氰酸酯和溶剂制备得到的以异氰酸酯封端的预聚体。A组分的含量如下：聚己二酸二醇酯  25-45wt％交联剂          5-18wt％二异氰酸酯      20-35wt％溶剂            30-50wt％A组分的制备方法为：将聚己二酸二醇酯加入到反应釜中，加热融化，加入交联剂，搅拌，升温至70-85℃，抽真空至-0.1Mpa左右，脱水1-1.5小时，降温至40-55℃，搅拌均匀后缓慢加入二异氰酸酯，1-2个小时加完，然后在-->80-90℃条件下反应1.5-2个小时，加入溶剂，调节固含量为60-75wt％，降温，得到以异氰酸酯封端的预聚体。B组分是由聚氧化丙烯二醇、扩链剂、交联剂、超细滑石粉、钛白粉、二氧化硅、光稳定剂、抗氧剂、甲基硅油和纳米蒙脱土制备得到均匀分散的预聚体。B组分的含量如下：聚氧化丙烯二醇    30-45wt％交联剂            10-25wt％超细滑石粉        10-20wt％钛白粉            5-14wt％二氧化硅          0.1-4wt％纳米蒙脱土        1-6wt％光稳定剂          0.1-2wt％抗氧剂            0.1-2wt％甲基硅油          0.1-2wt％扩链剂            5-11wt％B组分的制备方法为：将聚氧化丙烯二醇、交联剂、纳米蒙脱土和扩链剂加入到反应釜中，搅拌，升温至75-85℃，抽真空至-0.1Mpa左右，脱水1-1.5小时，搅拌均匀，降温至40-55℃将超细滑石粉、钛白粉、二氧化硅、光稳定剂、抗氧剂和甲基硅油加入到上述反应釜中混合，搅拌均匀，得到均匀分散的预聚体。为了便于使用，在B组分均匀分散的预聚体中可加入适量溶剂；为了提高涂料的细度，可对得到的均匀分散预聚体进行研磨。所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸己酯、醋酸丁酯与二甲苯的混合溶液或醋酸丁酯与丙酮的混合溶液等，其中所述的醋酸丁酯与二甲苯的重量比是1-3∶1-5；醋酸丁酯与丙酮的重量比是1-3∶1-5。所述聚己二酸二醇酯为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯等。所述交联剂为三羟甲基丙烷或聚氧化丙烯三醇等。所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等。所述光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2.2’-二羟基-4-甲基二苯甲酮或2.2’-二羟基-4.4’-甲基二苯甲酮等。-->所述抗氧剂为2.6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3.5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八酯或四(4-羟基-3.5-叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯等。所述扩链剂为Z二醇、一缩二乙二醇、1.6-己二醇或MOCA等。本专利技术纳米聚氨酯涂料的制备方法为：将A组分，B组分按1-2∶3-7的重量比混合，得到混合液，搅拌均匀，加入是混合液重量1-7wt％的催化剂二月桂酸二丁基锡，搅拌均匀即为纳米聚氨酯涂料。本专利技术纳米聚氨酯抗静电涂料的制备方法为：由纳米聚氨酯涂料和导电粉组成复合体系，将配制好的纳米聚氨酯涂料加入到云母导电粉中，搅拌均匀，研磨，即制成纳米聚氨酯抗静电涂料，其中纳米聚氨酯涂料占65-88份，导电粉占12-35份。本专利技术纳米聚氨酯防静电涂料与传统的用石墨、碳黑做导电粉的防静电涂料相比色泽美观，品种丰富，具有很好的装饰性，导电粉原料丰富且价格低。本专利技术纳米聚氨酯防静电涂料与普通的聚氨酯涂料相比有突出的耐磨性、耐刮性、透明性等，其应用范围广，可以作为汽车面漆，墙面漆，还可喷涂于油罐表面，室内地面，各种球场，跑道，游泳场馆等。                       具体实施方式实施例1.不加纳米蒙脱土，聚氨酯防静电涂料性能差。聚氨酯涂料是由A、B两组分制备得到的双组分聚氨酯涂料，A、B两组分的重量比为1∶2.2。A组分是由聚己二酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯和醋酸丁酯制备得到的以异氰酸酯封端的预聚体。A组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米聚氨酯抗静电涂料，其特征是：该涂料是由纳米聚氨酯涂料和云母导电粉制备成的，其中： 纳米聚氨酯涂料 ６５－８８重量份 云母导电粉 １２－３５重量份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米聚氨酯抗静电涂料，其特征是：该涂料是由纳米聚氨酯涂料和云母导电粉制备成的，其中：纳米聚氨酯涂料    65-88重量份云母导电粉        12-35重量份。2.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述纳米聚氨酯涂料是A、B双组分纳米聚氨酯涂料，其中，A组分与B组分的重量比为A∶B＝1-2∶3-7；A组分是由聚己二酸二醇酯、交联剂、二异氰酸酯和溶剂制备出的以异氰酸酯封端的预聚体；A组分的含量如下：聚己二酸二醇酯  25-45wt％交联剂          5-18wt％二异氰酸酯      20-35wt％溶剂            30-50wt％；B组分是由聚氧化丙烯二醇、扩链剂、交联剂、超细滑石粉、钛白粉、二氧化硅、光稳定剂、抗氧剂、甲基硅油和纳米蒙脱土制备出的均匀分散的预聚体；B组分的含量如下：聚氧化丙烯二醇    30-45wt％交联剂            10-25wt％超细滑石粉        10-20wt％钛白粉            5-14wt％二氧化硅          0.1-4wt％纳米蒙脱土        1-6wt％光稳定剂          0.1-2wt％抗氧剂            0.1-2wt％甲基硅油          0.1-2wt％扩链剂            5-11wt％ 。3.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述的B组分均匀分散的预聚体中进一步加入溶剂。4.如权利要求2或3所述的涂料，其特征是，所述溶剂为醋酸丁酯、醋酸己酯、醋酸丁酯与二甲苯的混合溶液或醋酸丁酯与丙酮的混合溶液，其中醋酸丁酯与二甲苯的重量比为1-3∶1-5，醋酸丁酯与丙酮的重量比为1-3∶1-5。5.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述的聚己二酸二醇酯为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯。6.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述交联剂为三羟甲基丙烷或聚氧化丙烯三醇。7.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。8.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2.2’-二羟基-4-甲基二苯甲酮或2.2’-二羟基-4.4’-甲基二苯甲酮。9.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述抗氧剂为2.6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3.5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八酯或四(4-羟基-3.5-叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯。10.如权利要求2所述的涂料，其特征是，所述的扩链剂为乙二醇、一缩二乙二醇、1.6-己二醇或MOCA。11.一种如权利要求1-10任意一项所述的纳米聚氨酯抗静电涂料的制备方法，其特征是：由纳米聚氨酯涂料和导电粉组成复合体系，将配制好的纳米聚氨酯涂料加入到云母导电粉中，搅拌均匀，研磨，即制成纳米聚氨酯抗静电涂料，其中纳米聚氨酯涂料占65-88重量份，导电粉占12-35重量份。12.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：白金叁，熊英杰，郑华林，孙贤育，张继辉，林杨，孟庆忠，
申请(专利权)人：北京中商世纪纳米塑胶材料有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]