一种水性聚氨酯导静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聚氨酯导静电涂料及其制备方法，所述的水性聚氨酯导静电涂料，由A、B两组分组成，A组份，含有水性聚多元醇和导电材料，所述的B组分为聚异氰酸酯，质量比：聚异氰酸酯：水性聚多元醇＝1:6‑7。本发明专利技术生产工艺简单，贮存稳定性优异，施工性能好，涂膜干燥快，干燥后涂膜平整，耐水性能优异，耐腐蚀性能好，导静电效果佳，可室温固化，不含有机溶剂，对人体和环境不会产生毒害。

【技术实现步骤摘要】
一种水性聚氨酯导静电涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种水性聚氨酯导静电涂料
技术介绍
在某些需要排除静电影响的场所，如电子厂、精密仪器制造厂、电器控制室及易燃易爆的场所，静电的排除尤为重要。到目前为止，防腐导静电涂料多以碳系、金属及金属氧化物等溶剂型涂料为主，其缺点主要有涂料添加量大，使得溶剂型涂料成本居高不下，同时对环境污染也较为严重。伴随着水性涂料的发展，水性导静电涂料也应运而生，但是与传统的溶剂型导电涂料相比，其性能上还有一定的差距。近年来，纳米材料和纳米技术在涂料中的应用，一定程度上改善了涂层对基材的附着性、柔韧性、及抗静电性。目前水性导静电涂料主要以水性环氧涂料为主，在应用纳米材料也主要以纯化的纳米碳管为主，其生产工艺较为繁琐且生产周期长；抑或采用石墨烯作为导静电材料，而石墨烯由于其本身特性，使得其较难分散，需要额外的采用超声等方法进行辅助分散。但是水性环氧导静电涂料虽然具有较好的粘结强度和耐磨性，但始终存在一系列难以克服的缺点，如：抗划伤性差，刚性易开裂，不能在户外使用等等。聚氨酯墙面涂料以其优异的耐候性、柔韧性、流动性、机械性能及耐化学品型、施工方便等特点，其综合性能更为优异，从而具有更加广阔的应用领域。而水性聚氨酯涂料以其无毒无臭、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、易于清理等优点，同时，还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能。另外，工程在施工时，一般工期短，且基体含水率高，传统的墙面涂料与基体的粘结力较差，容易起皮、开裂，而水性聚氨酯墙面涂料以水为介质，与基体的粘结力增强，避免了传统墙面涂料的种种劣势。目前水性聚氨酯导静电涂料中的导电材料往往采用炭黑等深色材料或者采用其他导电材料进行复配使用。专利：CN101117528A公开了一种抗静电单组份聚氨酯涂料制备方法，但是该专利技术的导电材料用炭黑制备，颜色较深，不适用于制备浅色聚氨酯涂料。CN103740252公开了一种双组份水性聚氨酯的制备方法，该法明采用的导电材料是碳纳米管与导电炭黑的复合材料，其颜色较深不适用制备浅色涂料，同时碳纳米管需要进行酸洗及超声处理，生产工艺较为繁琐，不仅造成生产周期的延长，同时还会消耗大量不必要的能源。CN103980809A公开了一种双组份水性聚氨酯涂料的制备方法，该专利技术采用了氧化锌晶与导电云母粉作为符合导电材料，其氧化锌晶需要前期处理，生产工艺较为繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开一种水性聚氨酯导静电涂料及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。本专利技术所述的水性聚氨酯导静电涂料，由A、B两组分组成；所述的A组份，含有水性聚多元醇和导电材料，所述的B组分为聚异氰酸酯，质量比：聚异氰酸酯：水性聚多元醇＝1:6-7。以A组份的总重量计，包括如下重量百分比的组份：所述的水性聚多元醇为阴离子聚丙烯酸分散体，其特性为羟基含量约为0.8％，粘度为20-200mPa.s，且具有卓越的机械性能和耐化学品性，可采用科思创公司牌号为BayhydrolXP2457的产品，或者普凯瑞公司牌号为PRO-AY1103的产品；所述的颜料为钛白粉、酞青蓝、酞青绿、耐晒黄G，其中钛白粉为金红石型钛白粉，为主要颜料，其余色粉可根据颜色需求等量替换部分钛白粉。所述填料选自金红石型钛白粉、滑石粉或色粉；所述导电材料为单壁碳纳米管和导电云母粉的混合物，所述单壁碳纳米管与导电云母粉是配比为0.6-1.8:120-220；所述的碳纳米管为水性改性的单壁碳纳米管，单壁碳纳米管的重量含量为10％；所述的导电云母粉的特性为松装密度为0.2±0.1g/cm3-0.4±0.1g/cm3，粉体电阻率<150Ω.cm，吸油量<90ml/100g，含水率<1.0％。所述的消泡剂为改性聚硅氧烷乳液，溶剂为水，PH值稳定范围6-12，有效成分53％，具有抑泡、消泡性能佳，且具有在施工过程中快速破泡、长效性好及优良的水分散性特点。所述的流平剂为改性聚硅氧烷，溶剂为乙二醇单丁醚，有效成分48-52％，具有促进漆液对基材的流动与流平的特点。所述防沉剂为聚醚聚氨酯，溶剂为水，PH值稳定范围2-12，有效成分50％，具有有效提供中剪切粘度及良好的流动流平性。润湿分散剂为非离子表面活性剂及聚丙烯酸铵盐，其中非离子表面活性剂为无溶剂产品，PH值稳定范围4-12，有效成为100％，具有促进体系对颜料的润湿，提高调色漆体系的相容性，促进颜料展色的特点；聚丙烯酸铵盐为水溶性液体，PH值稳定范围6-12，有效成分为30％，具有提供对无机颜填料的分散稳定的特点。成膜助剂为酯醇，具有很少的添加量就能获得良好的成膜、展色性、可修补性和耐擦洗性，同时生产使用方便并具有很好的化学稳定性。所述蜡粉为水性聚乙烯微蜡粉，具有硬度高、抗划伤优秀、抗粘连及平滑手感的性能，中粒径为8μm。B组份为聚异氰酸酯，聚异氰酸酯与水性聚多元醇配比以-NCO:-OH＝1.2:1计算，得出质量比聚异氰酸酯：水性聚多元醇＝1:6-7。所述的聚异氰酸酯为磺酸铵盐改性的“自乳化”聚异氰酸酯(HDI)，其特性为具有亲水性，易在水相中乳化，NCO含量为22-23％，游离HDI单体<0.5％，粘度为600-700mPa.s，可采用商业化产品，如科思创公司牌号为BayhydrolXP2547的产品，或者上海铭朱实业有限公司牌号为Y-6202的产品；本专利技术的制备方法，包括如下步骤：A组分的制备：S1步骤：将总重量50％的水加入水性聚多元醇中混合，然后加入颜料、填料、消泡剂、流平剂、防沉剂、润湿分散剂、成膜助剂、蜡粉混合，得到水性色浆液；S2步骤：将所述的水性色浆液，研磨到细度小于30微米，得到研磨色浆液；S3步骤：加入单壁碳纳米管，分散10～30min；S4步骤：加入剩余的水，然后加入导电云母粉，混合，即可获得所述的A组份；使用时将B组分加入到A组分中，混合均匀，用于涂装，涂装工艺采用滚涂或者喷涂；本专利技术所述的水性聚氨酯导静电涂料，可用于需要排除静电影响的场所，如电子厂、精密仪器制造厂、电器控制室及易燃易爆的场所。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术该涂料将采用异氰酸酯与聚多元醇进行交联，并将单壁碳纳米管与导电云母粉进行复合使用，同时无需对导电材料进行前期处理，将水性聚氨酯与纳米材料相结合，开发出高导电性能的水性聚氨酯导静电涂料。该涂料生产工艺简单，贮存稳定性优异，施工性能好，涂膜干燥快，干燥后涂膜平整，耐水性能优异，耐腐蚀性能好，导静电效果佳，可室温固化。本专利技术将单壁碳纳米管加入到导静电涂料中，用单壁碳纳米管与导电云母粉进行复配，并无需对导电材料进行前期处理，导静电性能优良、持久，不受湿度、温度的影响，同时，单壁碳纳米管为纳米级材料，具备量子尺寸效应，具有一定的超导能力，可提高涂层的导电能力。本专利技术生产工艺简单，无前期处理，产品稳定性好，附着力强，涂料综合性能优异，不含有机溶剂，对人体和环境不会产生毒害。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1A组分：(100克)水性聚多元醇可采用科思创公司牌号为BayhydrolXP2457的产品，或者普凯瑞公司牌号为PRO-AY1103的产品；所述的颜料为钛白粉、酞青蓝、酞青绿、耐晒黄G，其中钛白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，由A、B两组分组成；所述的A组份，含有水性聚多元醇和导电材料，所述的B组分为聚异氰酸酯，质量比：聚异氰酸酯：水性聚多元醇＝1:6‑7。

【技术特征摘要】
1.一种水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，由A、B两组分组成；所述的A组份，含有水性聚多元醇和导电材料，所述的B组分为聚异氰酸酯，质量比：聚异氰酸酯：水性聚多元醇＝1:6-7。2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，所述导电材料为单壁碳纳米管和导电云母粉的混合物。3.根据权利要求1所述的水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，所述单壁碳纳米管与导电云母粉的重量配比为0.6-1.8:120-220。4.一种水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，由A、B两组分组成；以A组份的总重量计，包括如下重量百分比的组份：所述的B组分为聚异氰酸酯，质量比：聚异氰酸酯：水性聚多元醇＝1:6-7。5.根据权利要求4所述的水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，所述的水性聚多元醇为阴离子聚丙烯酸分散体，其特性为羟基含量约为0.8％，粘度为20-200mPa.s。6.根据权利要求4所述的水性聚氨酯导静电涂料，其特征在于，所述导电材料为单壁碳纳米管和导电云母粉的混合物，所述单壁碳纳米管与导电云母粉是配比为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：石强，赵同嘉，沈浩，吴君，黄晨，刘坐镇，
申请(专利权)人：华东理工大学华昌聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31