[发明专利]一种水性抗静电涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于抗静电材料领域，涉及一种水性抗静电涂料及其制备方法，特别涉及以羧基化水性导电聚合物体系做为导电物质的包括羧基化水性导电聚合物体系、羧基化水性聚氨酯树脂与多官能度氮丙啶化合物的水性抗静电涂料。 

背景技术

近些年来，导电聚合物以其优异的电学、光学性能受到很大关注，其中最引人注意的是聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩。聚苯胺易于低成本制备和大量生产，然而分子存在联苯胺结构，在降解过程中会产生有毒物质。相比而言，聚吡咯和聚噻吩对环境友好，但是它们具有不溶不熔的缺点，这使得其在加工应用方面受到很大限制。为了解决这一问题人们制备了很多具有烷基、烷氧基和其它取代基的衍生物。其中聚(3，4-二氧乙基噻吩)(PEDOT)以其高电导率、环境稳定、低能隙最为引人注意，通过使用聚(苯乙烯磺酸)(PSS)作为对阴离子掺杂剂得到的PEDOT/PSS复合物可以在水中形成稳定分散的体系，在抗静电涂料领域中具有很大的应用空间。 

US 2009/02947735公开了一种有机溶剂体系的导电聚合物溶液，包括聚噻吩等含有π共轭结构的导电聚合物、含有至少一个阴离子基团或吸电子基团的水溶性高分子、铵盐等相转变催化剂、树脂、苯等有机溶剂，虽然有机溶剂可以增加导电聚合物与疏水性树脂的匹配度、减少涂料干燥的时间，但是需要大量使用有机溶剂，不利于环境保护。 

CN 101538435公开了一种抗静电涂布剂，其组成包括含有羧酸基的丙烯酸树脂、氮丙啶化合物、导电聚合物聚苯胺或聚噻吩。由于丙烯酸树脂存在耐溶剂性能差、低温发脆、高温发粘等缺点，既不利于涂层的耐溶剂性能，又限制了抗静电涂料在高温或者低温下的使用。 

CN 101921540和CN 101643549分别公开了一种抗静电聚酯薄膜的制备方法，发明中使用聚噻吩导电聚合物、水性聚氨酯树脂和异氰酸酯、三聚氰胺、恶唑烷等固化剂组成的抗静电涂料，为了达到一定的固化效果，异氰酸酯等有毒固化剂的使用量较大，不利于环境保护。 

发明内容

本发明的目的之一是为了解决以上发明中需要大量使用有机溶剂和有毒固化剂的缺点，提供一种以羧基化水性导电聚合物体系做为导电物质的包括羧基化水性导电聚合物体系、羧基化水性聚氨酯树脂与多官能度氮丙啶化合物的水性抗静电涂料。 

本发明的目的之二是提供一种目的一的水性抗静电涂料的制备方法。 

本发明的水性抗静电涂料包括(a)羧基化水性导电聚合物体系、(b)羧基化水性聚氨酯树脂、(c)多官能度氮丙啶化合物和余量的水。 

所述的水性抗静电涂料中： 

(a)羧基化水性导电聚合物体系的含量为0.1～2.5wt％，优选为0.3～1.5wt％； 

(b)羧基化水性聚氨酯树脂的含量为2～28wt％，优选为10～20wt％； 

(c)多官能度氮丙啶化合物的含量为0.1～3wt％，优选为0.2～1wt％； 

水                        余量。 

本发明的水性抗静电涂料的制备方法为：将羧基化水性聚氨酯树脂的水溶液缓慢加入到羧基化水性导电聚合物体系的水溶液中，搅拌均匀后，再加入多官能度氮丙啶化合物，搅拌使各组分混合均匀，即可得到所述的水性抗静电涂料； 

所述的水性抗静电涂料中： 

(a)羧基化水性导电聚合物体系的含量为0.1～2.5wt％，优选为0.3～1.5wt％； 

(b)羧基化水性聚氨酯树脂的含量为2～28wt％，优选为10～20wt％； 

(c)多官能度氮丙啶化合物的含量为0.1～3wt％，优选为0.2～1wt％； 

水                        余量。 

为保证水性抗静电涂料的使用效果，所得水性抗静电涂料一般须在24小时内使用；使用时将水性抗静电涂料均匀涂布于基材上，在20～250℃下干燥1～72小时，使羧基化水性导电聚合物体系、羧基化水性聚氨酯树脂与多官能度氮丙啶化合物进行交联固化反应。 

所述的羧基化水性导电聚合物体系是侧链上含有羧基基团的主链由共轭π键构成的导电聚合物经过掺杂剂掺杂后形成的体系。 

所述的侧链上含有羧基基团的主链由共轭π键构成的导电聚合物的重均分子量约为1000～10000。可以选自羧基化噻吩衍生物形成的均聚物、至少一种不含羧基的噻吩衍生物与至少一种羧基化噻吩衍生物形成的共聚物和至少两种羧基化噻吩衍生物形成的共聚物中的一种或几种。