一种水性导电涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，所述方法具体包括：a).制备水性导电涂料，b).制备导电塑料颗粒，c).制备非导电聚合物颗粒，在制备非导电聚合物颗粒的同时，按比例混入导电颗粒；(1)本发明专利技术首先公开了一种水性导电涂料，该涂料不含有机溶剂，因此不会对人体和环境造成危害和污染。另外，该涂料制备方法简单，成本低，导电性可调，柔韧性好，能满足不同领域的需求；(2)本发明专利技术公开的导电塑料颗粒，具有永久导电性，其制备方法简单，导电性、尺寸可根据需要进行调整，可实现自动化生产；(3)本发明专利技术公开的具有静电控制的表面覆盖物，工艺流程简单，可根据需要制备成静电耗散型或者导静电型产品。耗散型或者导静电型产品。

【技术实现步骤摘要】
一种水性导电涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料应用
，特别涉及一种水性导电涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]地面、墙面、家具装饰面等表面覆盖物是日常生产中必不可少的部分，但大部分的塑料表面覆盖物都是绝缘的，容易产生静电，尤其是当天气干燥的时候，静电更为严重。因此，这些表面覆盖物不适用于医疗、电子工业、实验室、洁净室等对静电防控有需求的领域。
[0003]从此，需要开发具有静电耗散或是导静电功能的表面覆盖物。例如：CN102124171B公开了具有静电控制性能的表面包覆层，通过挤出压延获得片材，再切碎片材获得颗粒芯层，所述颗粒未熔合且包埋在聚合物基体内，其中所述颗粒或所述聚合物基体，或二者包括导电材料。但该专利技术的制备工艺繁琐，且使用到的设备
‑
双带挤压机装置复杂，不适用于常规设备生产。
[0004]本专利技术旨在解决上述问题，提供一种更简单的制备方法，同时，该产品可在普通的压延机上进行生产，更具有普适性、成本更低。
[0005]为了实现静电控制的功能，本专利技术同时提供了一种水性导电涂料以及导电颗粒的制备方法。
[0006]导电涂料是指涂覆在本身不能导电的物体表面，赋予该物体一定的传导电流、消除静电荷的能力的一种功能涂料。导电涂料的主要成膜物质是聚合物，根据聚合物本身是否导电，可分为两类：本征型导电涂料和掺杂型导电涂料。本征型导电涂料是指以本征型导电聚合物为成膜物质所制成的导电涂料；掺杂型导电涂料的聚合物本身并没有导电性，其导电性靠掺入其他导电物质来实现。由于本征型导电涂料的合成、施工有很多困难，成本也较高，性能也还有不尽人意之处，尚未达到大规模生产阶段，故目前实际应用的导电涂料多为掺杂型导电涂料。掺杂型导电涂料主要由成膜物质、导电填料、溶剂及各种助剂等组成。然而，目前以溶剂型的导电涂料居多，对环境不友好，且价格昂贵，因此需要设计一种新的方法以解决上述的问题。

技术实现思路

[0007]为了解决以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种水性导电涂料及其制备方法，以解决
技术介绍
所提出的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]本专利技术公开了一种水性导电涂料及其制备方法，所述方法具体包括：
[0010]a).制备水性导电涂料，
[0011]b).制备导电塑料颗粒，
[0012]c).制备非导电聚合物颗粒，在制备非导电聚合物颗粒的同时，按比例混入导电颗粒，得到聚合物颗粒混合物，
[0013]d).在带状移动载体上准备得到导电层，该导电层可通过不同的方式获得，例如：
[0014]1)涂布导电涂料，涂布方式可以是：刮涂、辊涂、喷涂、转移涂布等，
[0015]2)通过压延得到导电片材，并放置到带状移动载体上，
[0016]3)在其上均匀撒布一层导电粉末，
[0017]4)在其上均匀撒布一层导电的小颗粒。
[0018]优选的，所述方法在装载有导电层的移动载体上均匀布聚合物颗粒混合物。
[0019]优选的，热处理上述导电层和聚合物颗粒混合物，并利用压延机把它们压延成整体，形成具有导电底层的聚合物基材。
[0020]优选的，根据需要，在其表面涂布导电清漆，固化，冷却。
[0021]优选的，该方法具有成本低廉、制作简单，VOC含量极低，导电性能可调的特点，另外该方法还包括：成膜物质30～60wt％，导电填料5～30wt％，水40～60wt％，各种助剂0.1～5wt％，所述成膜物质包括：水性丙烯酸乳液，水性聚酯乳液，水性硅丙乳液，水性醋酸乙烯－乙烯共聚乳液，水性醋酸乙烯酯及丙烯酸丁酯共聚物，水性丙烯酸乙酯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物，水性苯丙乳液，水性聚氨酯
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丙烯酸乳液，水性聚氨酯乳液，水性聚酯
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丙烯酸乳液，水性氟碳乳液等。
[0022]优选的，所述助剂包括：润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂、流平剂、pH调节剂等。
[0023]优选的，根据具体实施过程包括：将各种助剂加入到水中，用分散机以800～1500rpm的转速进行搅拌，搅拌时间5～20分钟，得到预混液；将导电填料分批、边搅拌边加入到步骤1得到的预混液中，搅拌速度800～1500rpm，然后再把转速提高到3000～4000rpm，搅拌约30～80分钟，得到导电浆料；将高分子聚合物乳液边搅拌边加入到上述得到的导电浆料中或者也可以将按配方称量好的导电浆料边搅拌边加入到高分子聚合物乳液中，搅拌速度为800～1500rpm，加入完成后，继续以800～1500rpm速度搅拌20～60分钟，停止搅拌，得到所需的成品导电涂料；采用不同的配方进行配制，涂料的导电性表面电阻和体积电阻可控制在10
2～9
Ω；根据SJ/T 11236《防静电贴面板通用技术规范》，静电耗散型产品体积和表面电阻要求在1.0
×
106～1.0
×
109Ω，导静电型产品体积和表面电阻＜106Ω。因此，采用本专利技术公开的方法，可以根据需求，制备静电耗散型或者导静电型产品。
[0024]优选的，该方法具有成本低廉、制作简单，VOC含量极低，导电性能可调的特点；
[0025]该方法还包括：成膜物质30～60wt％，导电填料5～30wt％，水40～60wt％，各种助剂0.1～5wt％；
[0026]所述成膜物质包括：水性丙烯酸乳液，水性聚酯乳液，水性硅丙乳液，水性醋酸乙烯－乙烯共聚乳液，水性醋酸乙烯酯及丙烯酸丁酯共聚物，水性丙烯酸乙酯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物，水性苯丙乳液，水性聚氨酯
‑
丙烯酸乳液，水性聚氨酯乳液，水性聚酯
‑
丙烯酸乳液，水性氟碳乳液等；
[0027]所述的导电填料可以是：银、铜、镍、铝等金属系填料，石墨、石墨纤维、碳纤维、高温煅烧石油焦、各种炭黑以及碳化硅等碳系填料，掺杂氧化锡、氧化锌、二氧化锑等金属氧化物系填料，玻璃珠、铜粉和云母粉外包覆银粉以及炭黑外包覆镍粉等复合填料，新型纳米导电填料等；
[0028]所述助包括：润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂、流平剂、pH调节剂等；
[0029]具体实施过程包括：
[0030]将各种助剂加入到水中，用分散机以800～1500rpm的转速进行搅拌，搅拌时间5～
20分钟，得到预混液；
[0031]将导电填料分批、边搅拌边加入到步骤1得到的预混液中，搅拌速度800～1500rpm，然后再把转速提高到3000～4000rpm，搅拌约30～80分钟，得到导电浆料；
[0032]将高分子聚合物乳液边搅拌边加入到上述2得到的导电浆料中或者也可以将按配方称量好的上述2得到的导电浆料边搅拌边加入到高分子聚合物乳液中，搅拌速度为800～1500rpm，加入完成后，继续以800～1500rpm速度搅拌20～60分钟，停止搅拌，得到所需的成品导电涂料；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，所述方法具体包括：a).制备水性导电涂料，b).制备导电塑料颗粒，c).制备非导电聚合物颗粒，在制备非导电聚合物颗粒的同时，按比例混入导电颗粒，得到聚合物颗粒混合物，d).在带状移动载体上准备得到导电层，该导电层可通过不同的方式获得，例如：1)涂布导电涂料，涂布方式可以是：刮涂、辊涂、喷涂、转移涂布等，2)通过压延得到导电片材，并放置到带状移动载体上，3)在其上均匀撒布一层导电粉末，4)在其上均匀撒布一层导电的小颗粒。2.根据权利要求1所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，所述方法在装载有导电层的移动载体上均匀布聚合物颗粒混合物。3.根据权利要求2所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，热处理上述导电层和聚合物颗粒混合物，并利用压延机把它们压延成整体，形成具有导电底层的聚合物基材。4.根据权利要求3所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，根据需要，在其表面涂布导电清漆，固化，冷却。5.根据权利要求4所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，该方法具有成本低廉、制作简单，VOC含量极低，导电性能可调的特点，另外该方法还包括：成膜物质30～60wt％，导电填料5～30wt％，水40～60wt％，各种助剂0.1～5wt％，所述成膜物质包括：水性丙烯酸乳液，水性聚酯乳液，水性硅丙乳液，水性醋酸乙烯－乙烯共聚乳液，水性醋酸乙烯酯及丙烯酸丁酯共聚物，水性丙烯酸乙酯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物，水性苯丙乳液，水性聚氨酯
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丙烯酸乳液，水性聚氨酯乳液，水性聚酯
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丙烯酸乳液，水性氟碳乳液等。6.根据权利要求5所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，所述的导电填料可以是：银、铜、镍、铝等金属系填料，石墨、石墨纤维、碳纤维、高温煅烧石油焦、各种炭黑以及碳化硅等碳系填料，掺杂氧化锡、氧化锌、二氧化锑等金属氧化物系填料，玻璃珠、铜粉和云母粉外包覆银粉以及炭黑外包覆镍粉等复合填料，新型纳米导电填料等。7.根据权利要求6所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，所述助剂包括：润湿剂、分散剂、消泡剂、防霉剂、流平剂、pH调节剂等。8.根据权利要求7所述一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，根据具体实施过程包括：将各种助剂加入到水中，用分散机以800～1500rpm的转速进行搅拌，搅拌时间5～20分钟，得到预混液；将导电填料分批、边搅拌边加入到步骤1得到的预混液中，搅拌速度800～1500rpm，然后再把转速提高到3000～4000rpm，搅拌约30～80分钟，得到导电浆料；然后将高分子聚合物乳液边搅拌边加入到上述得到的导电浆料中或者也可以将按配方称量好的导电浆料边搅拌边加入到高分子聚合物乳液中，搅拌速度为800～1500rpm，加入完成后，继续以800～1500rpm速度搅拌20～60分钟，停止搅拌，得到所需的成品导电涂料；采用不同的配方进行配制，涂料的导电性可控制在表面电阻和体积电阻为10
2～9
Ω；根据SJ/T 11236《防静电贴面板通用技术规范》，静电耗散型产品的体积电阻和表面电阻要求在1.0
×
106～1.0
×
109Ω，导静电型产品的体积电阻和表面电阻要求＜106Ω。因此，采用本发明公
开的方法，可以根据需求，制备静电耗散型或者导静电型产品。9.根据权利要求1所述的一种水性导电涂料及其制备方法，其特征在于，该方法具有成本低廉、制作简单，VOC含量极低，导电性能可调的特点；该方法还包括：成膜物质30～60wt％，导电填料5～30wt％，水40～60wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丹，张玉杰，石钟宪，张智达，冯金涛，武胜利，王志强，
申请(专利权)人：得嘉工业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：