基于石墨烯材料的透明抗静电涂层、抗静电功能膜及抗静电功能膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于石墨烯材料的透明抗静电涂层、抗静电功能膜及抗静电功能膜的制备方法，属于胶粘材料技术领域。所述基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，包括石墨烯透明抗静电层，以及涂覆在石墨烯透明抗静电层表面的功能涂层。本发明专利技术中所提供的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，采用石墨烯抗静电液作为材质，形成石墨烯透明抗静电层，表面电阻低，具有较好的抗静电性，且抗静电性能不会消退。用于抗静电功能膜中时，可与基材和功能涂层的粘合，并影响功能涂层，使与抗静电层粘合后的功能涂层的表面电阻达105‑1011Ω，使最终获得的抗静电功能膜的表面电阻达105Ω‑106Ω。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶粘材料
，具体涉及一种基于石墨烯材料的透明抗静电涂层、抗静电功能膜及抗静电功能膜的制备方法。
技术介绍
随着电子行业的快速发展，电子产品逐渐成为不可缺少的必需品。而很多电子产品在移动和使用过程中会产生静电，对电子产品的正常使用造成一定影响，目前在电子行业中，大多采用保护膜贴附于电子产品表面，发挥抗静电作用，避免因静电造成对电子产品的影响。现有的抗静电保护膜大多采用两种方法获得：一种是在功能涂层中直接添加静电材料，另一种是在功能涂层和基材之间涂布普通的抗静电层，比如，石墨、金属网格、硅烷系抗静电涂层、导电高分子材料等。其中，功能涂层中添加抗静电材料会由于添加材料和添加量的影响，使获得的功能涂层的性能不稳定；而在功能涂层和基材之间涂布普通的抗静电层会出现涂层透光率下降明显、电阻不够低、抗静电作用随时间会逐渐消退、成本高等问题，不仅会影响电子产品的使用，而且抗静电效果不佳。尤其的，当功能涂层是铂金催化体系的硅胶压敏胶涂层时，现有的抗静电涂层会使硅胶“中毒”，导致硅胶胶水不会固化，从而影响功能涂层的固化以及产品的成型和质量。另外，现有技术中公开的抗静电的离型膜，是在基材和离型剂中涂布聚噻吩体系的抗静电液，然而所得到的抗静电离型膜随着时间的推移，离型膜的性能会受到聚噻吩提系的影响。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于石墨烯材料的透明抗静电涂层、抗静电功能膜及抗静电功能膜的制备方法，克服现有技术中存在的抗静电性消退、透光率下降、表面电阻高、功能涂层不固化或固化受影响等问题。为了实现上述目的或者其他目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，包括石墨烯透明抗静电层，以及涂覆在石墨烯透明抗静电层表面的功能涂层。进一步地，所述石墨烯透明抗静电层的表面电阻低于103Ω。所述石墨烯透明抗静电层的孔隙率为70-90％。进一步地，所述石墨烯透明抗静电层的厚度为0.05-3μm。进一步地，所述功能涂层的厚度为0.1-100μm。所述功能涂层的表面电阻为105-1011Ω。优选地，所述功能涂层的厚度为0.1-50μm。进一步地，功能涂层可对电子产品起保护作用，所述功能涂层的材质选自离型剂、压敏胶、硬化树脂中的一种。优选地，所述离型剂选自硅油离型剂。更优选地，所述硅油离型剂为铂金催化体系的硅油离型剂。压敏胶选自硅胶、丙烯酸胶黏剂、橡胶、PVC胶水中的一种。更优选地，所述压敏胶选自铂金催化体系的硅胶压敏胶。硬化树脂选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸改性聚氨酯树脂中的一种。进一步地，所述石墨烯透明抗静电层的材质选自石墨烯抗静电液，固含量为1.1-1.7wt％。进一步地，所述石墨烯抗静电液的制备方法为：取磺化石墨烯-导电高分子分散液加入到有机溶剂中，然后加入表面活性剂，搅拌，然后加入水性树脂或油性树脂，静置，即得石墨烯抗静电液。搅拌目的是使溶液混合均匀，由此得到的石墨烯抗静电液流动性、均一性、润湿性等各方面性能更好，可以更均匀的涂布到基材上，使抗静电功能膜的抗静电性更均匀，抗静电层跟功能涂层的结合力更好。优选地，所述磺化石墨烯-导电高分子分散液(通过一般商业途径获得)，是由磺化石墨烯和导电高分子获得的分散液，其粘度为100mPa·s。优选地，述磺化石墨烯-导电高分子分散液与有机溶剂的质量比为4：(1-4)。优选地，所述有机溶剂选自异丙醇、乙酸乙酯、120#溶剂油中的至少两种。优选地，所述表面活性剂的添加量占石墨烯抗静电液总重量的0.3-0.6％，水性树脂或油性树脂的添加量占石墨烯抗静电液总重量的1.5-2.5％。优选地，所述表面活性剂可以是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或两种。更优选地，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合物，两者质量比为1:2。更优选地，阴离子表面活性剂可以是硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠，阳离子表面活性剂可以是季铵盐，非离子表面活性剂可以是聚山梨醇。优选地，水性树脂可以是平均分子量在50万-100万的水性热塑性聚氨酯或丙烯酸改性聚氨酯。本专利技术还提供了一种利用上述基于石墨烯材料的透明抗静电涂层所获得的抗静电功能膜，包括上述基于石墨烯材料的透明抗静电涂层和基材，所述基材的一面涂布石墨烯透明抗静电层，所述石墨烯透明抗静电层上涂布功能涂层。进一步地，所述基材的材质选自PET、PVC、PP、PE薄膜中的一种，所述基材的厚度为4-200μm。进一步地，所述抗静电功能膜的表面电阻为105Ω-106Ω。本专利技术进一步提供了一种制备上述抗静电功能膜的方法，具体为：1)取基材，在基材表面涂布石墨烯抗静电液，放入烘箱中，烘干结束后取出，即得涂覆有石墨烯透明抗静电层的基材；2)在步骤1)所得的石墨烯透明抗静电层上方涂布功能涂层，并放入烘箱中烘干，即得抗静电功能膜。进一步地，步骤1)中涂布方式可以是微凹、网纹辊中的一种。步骤2)中涂布方式可以是微凹、网纹辊、狭缝涂布、帘式涂布中的一种。进一步地，步骤1)和步骤2)中烘箱温度分别为50-100℃，烘干时间为1-5min。进一步地，步骤1)中石墨烯抗静电液的涂布湿量为5-20g/m2，在此涂布湿量范围内，所得的石墨烯透明抗静电层的厚度可满足0.05-3μm。进一步地，步骤2)中功能涂层的材质为离型剂时，涂布湿量为0.2-1.5g/m2；功能涂层材质选自压敏胶时，涂布干量为7-50g/m2；功能涂层材质选自硬化树脂时，涂布干量为2-30g/m2；在此涂布湿量或涂布干量范围内，可使功能涂层的厚度为0.1-100μm。本专利技术中采用石墨烯抗静电液涂布在基材表面，经烘干后所形成石墨烯透明抗静电层是由单层或多层石墨烯所叠加的抗静电层，由此导致抗静电层表面存在空隙，孔隙率达70-90％，便于抗静电层与基材和功能涂层的粘合，并影响功能涂层，使与抗静电层粘合后的功能涂层的表面电阻达105-1011Ω。本专利技术中所提供的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，采用流动性、润湿性等性能均较佳的石墨烯抗静电液作为材质，形成石墨烯透明抗静电层可以更好的涂布在基材上，抗静电性更均匀；由于石墨烯透明抗静电层的表面电阻低于103Ω，当其用于抗静电功能膜时，可使涂覆到基材表面的抗静电功能膜的表面电阻发生变化，达105Ω-106Ω，且抗静电性能不会消退；并且，石墨烯抗静电液对功能涂层影响小，尤其不会导致铂金催化体系的硅胶压敏胶或铂金催化体系的硅油离型剂“中毒”，从而不会造成压敏胶或离型剂不固化或固化不完全的现象。而且由于石墨烯属于纳米级材料，因此单层或多层石墨烯叠加得到的抗静电层厚度较薄(0.05-3μm)，对抗静电功能膜的整体透光率影响较小，不会影响电子产品的使用。而且抗静电层有足够的空隙，可以较好的与其他两层粘结，又不影响功能涂层的固化。本专利技术所提供的制备抗静电功能膜的方法，采用微凹、网纹辊涂布抗静电液的方式得到石墨烯抗静电膜上，与现有的工艺(沉积法生产石墨烯抗静电膜)相比，可显著提高工艺速度(由现有技术的几米/分可提高到一百到两百米/分)，显著提高了工业效率，降低成本。综上，本专利技术有效解决了现有技术中存在的种种缺陷而具有较高的应用价值。具体实施方式以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，包括石墨烯透明抗静电层，以及涂覆在石墨烯透明抗静电层表面的功能涂层。

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，包括石墨烯透明抗静电层，以及涂覆在石墨烯透明抗静电层表面的功能涂层。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，所述石墨烯透明抗静电层的表面电阻低于103Ω，孔隙率为70-90％，所述石墨烯透明抗静电层的厚度为0.05-3μm。3.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，所述功能涂层的材质选自离型剂、压敏胶、硬化树脂中的一种。4.根据权利要求3所述的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，所述离型剂为铂金催化体系的硅油离型剂，压敏胶为铂金催化体系的硅胶压敏胶。5.根据权利要求1所述的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，所述石墨烯透明抗静电层的材质选自石墨烯抗静电液。6.根据权利要求5所述的基于石墨烯材料的透明抗静电涂层，其特征在于，所述石墨烯抗静电液的制备方法为：取磺化石墨烯-导电高分子分散液加入到有机溶剂中，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金华，仇月龙，
申请(专利权)人：苏州科立盈胶粘材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32