一种防静电硬化膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于薄膜技术领域，涉及一种防静电硬化膜及其制备方法，防静电硬化膜由防静电硬化涂层形成，所述防静电硬化涂层包括以下质量份的各物质：防静电填料：2～12份；聚氨酯丙烯酸酯：30～45份；多官能团改性聚丙烯酸酯：1～5份；光引发剂：1.5～4.5份；流平剂：0.5～2.5份；溶剂：31～61份；所述防静电填料为经过改性的石墨纳米片；所述改性的石墨纳米片是对石墨纳米片化学接枝钴酸锌纳米颗粒获得接枝产物，并对所述接枝产物进行亲疏性和表面张力改性而获得的最终产物。本申请通过改性得到三元金属氧化物及与碳材料的复合物，克服金属氧化物的电阻缺点，降低电阻，提升防静电效率，同时保持硬化膜的良好光学性能。硬化膜的良好光学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电硬化膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于薄膜
，涉及一种防静电硬化膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]防静电作用在科学研究、工业生产以及日常生活都具有重要地位。静电是电荷脱离轨道，形成不平衡分布引起的。静电危害严重，例如，开采煤矿过程中静电很有可能引起爆炸；无线电设备也极易受静电影响而无法正常工作；在高洁净度车间中静电会造成环境污染，因此在许多特定环境下有效地消除静电意义重大。
[0003]目前，防静电硬化膜广泛应用于各种显示装置，因此不仅需要较好的防静电性能，而且对硬化膜光学性能要求较高。按有效成分分类，防静电硬化膜主要分为金属导体防静电硬化膜、高分子类防静电硬化膜、半导体材料类防静电硬化膜以及其他系防静电硬化膜。金属氧化物防静电硬化膜也称半导体防静电硬化膜，金属氧化物形成导电网络后，通过载流子在导电粒子之间的转移使体系导电。与其他系防静电膜比较，金属氧化物防静电膜具有更加优异的光学性能和光电转化性能，但是电阻较高、导电性能较差，例如，常用于制备防静电膜的具有代表性的ZnO，其在可见光区域具有良好的透过性，但是导电性不佳，电阻较高，应用受到限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种防静电硬化膜及其制备方法，属于金属氧化物防静电硬化膜，通过改性得到三元金属氧化物及与碳材料的复合物，克服金属氧化物的电阻缺点，降低电阻，提升防静电效率，同时保持硬化膜的良好光学性能。
[0005]为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种防静电硬化膜，由防静电硬化涂层形成，所述防静电硬化涂层包括以下质量份的各物质：
[0006]防静电填料：2～12份；
[0007]聚氨酯丙烯酸酯：30～45份；
[0008]多官能团改性聚丙烯酸酯：1～5份；
[0009]光引发剂：1.5～4.5份；
[0010]流平剂：0.5～2.5份；
[0011]溶剂：31～61份；
[0012]其中，所述防静电填料采用接枝有钴酸锌纳米颗粒的石墨纳米片；采用的钴酸锌纳米颗粒与石墨纳米片质量比为6:1～15:1。
[0013]所述多官能团改性聚丙烯酸酯为具有氟基团、环氧基团和苯环的改性聚丙烯酸酯预聚物，其中，氟基团占比30～60％，环氧基团占比20～35％，苯环占比20～35％。
[0014]作为本申请改进的技术方案，所述接枝有锌纳米颗粒的石墨纳米片的获取方式：利用机械球磨法直接制备钴酸锌纳米颗粒和石墨纳米片，石墨纳米片通过化学接枝钴酸锌纳米颗粒获得接枝产物，并对所述接枝产物进行亲疏性和表面张力改性的最终产物。
[0015]作为本申请改进的技术方案，对所述接枝有钴酸锌纳米颗粒的石墨纳米片进行亲疏性和表面张力改性：利用不同链长Gemini实现，不同链长Gemini分别选择六烷基Gemini季铵盐、十二烷基Gemini季铵盐、十八烷基Gemini季铵盐中任意质量比的两种或三种。
[0016]作为本申请改进的技术方案，所述防静电填料中钴酸锌纳米颗粒粒径4～8nm，石墨纳米片尺寸240～330nm。
[0017]作为本申请改进的技术方案，所述改性聚丙烯酸酯为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯与苯乙烯三种单体，在催化剂条件下，通过共聚反应制得具有氟基团、环氧基团和苯环的改性聚丙烯酸酯预聚物。
[0018]作为本申请改进的技术方案，所述溶剂为丙酮、乙酸乙酯、丙二醇单甲醚按设计质量比例混合，以保证混合溶剂的混合溶解度参数为9～11。
[0019]作为本申请改进的技术方案，所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷或聚甲基硅氧烷。
[0020]作为本申请改进的技术方案，所述光引发剂为自由基型光引发剂。
[0021]作为本申请改进的技术方案，所述自由基型光引发剂为2
‑
乙氧基
‑
1,2
‑
二苯基乙酮、(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)
‑
苯基次磷酸乙酯或2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙基甲酮。
[0022]本申请的另一目的是提供一种防静电硬化膜的制备方法，包括如下步骤：
[0023]取配比量的防静电填料，加入配比量的溶剂，充分搅拌预溶润湿；
[0024]取配比量的聚氨酯丙烯酸酯、多官能团改性丙烯酸酯，加入溶剂；
[0025]搅拌溶胀后，加入配比量的光引发剂、流平剂，最后加入已经充分预溶的防静电填料，搅拌后制得防静电硬化膜涂布液；
[0026]利用湿法涂布的方法，将涂布液均匀涂布在支持体表面，经80～100℃烘箱处理1～4min后，通过紫外光照射固化，得到防静电硬化膜。
[0027]有益效果：
[0028]由以上技术方案可知，本专利技术的技术方案中钴酸锌(ZnCo2O4)为三元金属氧化物，各元组分相互协同，有效地降低了禁带宽度，提高电导率。将其与石墨纳米片接枝，一方面，提高防静电填料的导电接触位点，降低电阻，防静电硬化膜电阻达到104Ω。另一方面，可以增强对填料的分布控制，利用不同链长Gemini表面活性剂对GNP
‑
PPD
‑
ZnCo2O4表面改性，可以使填料具备不同的表面能，从而在涂层中能够多层结构分布，提高导电稳定性。
[0029]防静电填料在涂层中多层结构分布，有效避免填料的不均匀分布而影响涂层光透过性，并且钴酸锌保留了氧化锌优良的光学性能，有效保证了防静电硬化膜较高的光透过性，光透过率可高达90％。
[0030]由于涂层表层的GNP
‑
PPD
‑
ZnCo2O4导电填料，以及混合树脂中，含氟基团、环氧基团和苯环的改性丙烯酸树脂预聚物的加入，涂层的硬度和柔韧性得到提升，铅笔硬度可达4H，而未添加改性丙烯酸树脂预聚物涂层硬度仅为2H。
[0031]导电填料中使用的钴酸锌纳米颗粒和石墨纳米片均通过机械球磨法制备，方法简单、环保，并且可以实现量产。
[0032]综上，本申请提供了防静电硬化膜电阻率低，光透过性好，硬度高，此外，涂层中防静电填料稳定、分层存在，涂层具有良好的附着性。
[0033]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这
样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0035]为了解决金属氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防静电硬化膜，其特征在于，由防静电硬化涂层和透明支持体形成，所述防静电硬化涂层包括以下质量份的各物质：防静电填料：2～12份；聚氨酯丙烯酸酯：30～45份；多官能团改性聚丙烯酸酯：1～5份；光引发剂：1.5～4.5份；流平剂：0.5～2.5份；溶剂：31～61份；其中，所述防静电填料采用接枝有钴酸锌纳米颗粒的石墨纳米片；采用的钴酸锌纳米颗粒与石墨纳米片质量比为6:1～15:1。所述多官能团改性聚丙烯酸酯为具有氟基团、环氧基团和苯环的改性聚丙烯酸酯预聚物，其中，氟基团占比30～60％，环氧基团占比20～35％，苯环占比20～35％。2.根据权利要求1所述的一种防静电硬化膜，其特征在于，所述接枝有锌纳米颗粒的石墨纳米片的获取方式：利用机械球磨法直接制备钴酸锌纳米颗粒和石墨纳米片，石墨纳米片通过化学接枝钴酸锌纳米颗粒获得接枝产物，并对所述接枝产物进行亲疏性和表面张力改性的最终产物。3.根据权利要求1或2所述的一种防静电硬化膜，其特征在于，对所述接枝有钴酸锌纳米颗粒的石墨纳米片进行亲疏性和表面张力改性：利用不同链长Gemini实现，不同链长Gemini分别选择六烷基Gemini季铵盐、十二烷基Gemini季铵盐、十八烷基Gemini季铵盐中任意质量比的两种或三种。4.根据权利要求1所述的一种防静电硬化膜，其特征在于，所述防静电填料中钴酸锌纳米颗粒粒径4～8nm，石墨纳米片尺寸240～330nm。5.根据权利要求1所述防静电硬化膜，其特征在于，所述改性聚丙烯酸酯为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪亮亮，齐海潮，徐倩倩，韩捷，李恒，万金龙，胡鑫，
申请(专利权)人：合肥乐凯科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：