[发明专利]一种透明水性AZO抗静电涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种透明水性AZO抗静电涂料及其制备方法。所述AZO抗静电涂料采用如下方法制备：首先在常温常压下，将去离子水、AZO纳米导电粉体、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)和T‑80(吐温80)混合均匀，将混匀的物料进行高速研磨分散得到水性抗静电AZO浆料A；用适量的去离子水稀释水性聚酯树脂并加入成膜助剂充分搅拌均匀得到成膜基质B；然后将水性抗静电AZO浆料A和成膜基质B充分混合搅拌均匀得到水性AZO抗静电涂料。本发明采用CTAB和T‑80复合分散剂，提高了涂料的分散稳定性。

技术领域

本发明涉及一种功能性涂料，特别是涉及一种环保型透明水性AZO(改性氧化锌)抗静电涂料及其制备方法及其应用。

背景技术

高分子薄膜材料具有良好的加工性和电绝缘性，被广泛用于工业生产和日常生活的各个领域，但由于其表面电阻率较高(通常为10¹²-10³⁰Ω·cm²)，在使用过程中容易积累静电，当静电积累到一定程度时会导致静电吸尘、电击电震，甚至火灾、爆炸等不良后果，造成重大损失。解决该问题的有效方法之一是使用导电涂料，赋予高分子材料表面导电性。目前导电涂料中的导电填料主要有碳系粉末、金属粉末和金属氧化物粉末等。其中，以碳系粉末为主导电涂料的导电性、耐腐蚀性好，但由于其颜色深限制了其应用范围。而金属粉末导电性好，但价格昂贵，且易被氧化，不适合大规模量产使用。碳系、金属粉末等传统的抗静电导电材料难以适应耐久、高效、全天候、色调浅亮的需要。因此，开发新的性价比高的导电粉是近年来研究的重点。金属氧化物导电粉末如ITO(掺锡氧化铟)、 AZO(掺杂氧化锌)、ATO(掺锑氧化锡)等具有半导体特性的材料，由于独特的稳定性和广泛的应用领域而得到迅速发展，国内在这方面的研究也相当活跃。 ITO材料是现阶段最重要的透明导电氧化物材料，ITO透明导电氧化物材料主要以薄膜形式应用，ITO导电薄膜应用广泛，是二十世纪几项大型技术之一。但铟是一种稀缺资源，导致ITO价格较贵。AZO具有透明导电性、价格低的优点，性价比高，适合规模化使用。因此最具应用前景的是AZO，由于具有优异的导电性和透明性且不受气候和使用环境的限制，已经得到推广。

AZO(掺杂氧化锌)与传统的抗静电材料相比具有显著的优势，主要表现为良好的导电性、浅色透明性、良好的耐候性和稳定性等，是一种极具发展潜力的新型多功能透明抗静电及导电材料。特别是纳米级AZO，在小型化、集成化电子器件和半导体领域得到广泛的应用。纳米级AZO透明抗静电薄膜材料与传统的透明抗静电材料相比具有明显的优势：(1)AZO薄膜在可见光范围内既具有高的透光性又能显示出准金属特性的导电性能，在许多应用条件下能达到对制品的颜色和透明度的要求，而炭黑、金属粉末等传统的抗静电薄膜材料则不可避免低影响最终制品的表观质量；(2)AZO透明抗静电膜具有良好的化学稳定性、热稳定性及耐候性，并且与基材的附着性好，机械强度高，不受气候和使用环境的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂覆在PET表面上能够使得PET薄膜的表面电阻率降低至10⁶～10⁸Ω/□，具有优异的抗静电性能的水性AZO抗静电涂料。

本发明还提供了这种涂料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

一种透明水性AZO抗静电涂料，包含以下质量份计的原料：

优选的，一种透明水性AZO抗静电涂料，包含以下质量份计的原料：

所述的AZO抗静电浆料的固含在5～30％之间。其中，所述的固体物为纳米导电粉体，其粒径为10～30nm，粉体的体积电阻率为1～100Ω·cm。

所述的水性树脂为聚氨酯和聚酯树脂。

所述的成膜助剂为消泡剂、流平剂、防水剂、抗氧化剂中的一种或多种的组合。