[发明专利]一种聚苯胺抗静电油墨的原位制备方法

说明书

技术领域

本发明属于油墨的制备方法，涉及一种聚苯胺抗静电油墨的原位制备方法。本发明制备的产品用于防静电领域。

背景技术

导电聚苯胺是一种本征型导电高分子新材料，采用导电聚苯胺制备的抗静电材料导电性能持久、稳定，不易受湿度和温度的影响，尤其适用于干燥度高、抗静电性要求高的产品和领域。现有技术中，导电聚苯胺抗静电材料一般是先在酸性水溶液条件下合成聚苯胺，然后将通过质子酸掺杂的导电聚苯胺溶解和/或分散在适当溶剂中，然后与成膜树脂复合，制备成可涂覆在需要保护产品表面的导电油墨(中国专利申请号200410047750.0公开的“聚苯胺导电性油墨的制备方法”和中国专利申请号200410011261.X公开的“聚苯胺导电油墨”)。但是，在酸性水溶液条件下合成的聚苯胺一般呈颗粒状，而且聚苯胺的刚性共轭结构使其难溶，从而使得导电聚苯胺很难在成膜树脂中分散均匀，导致导电极限阈值高，并可能对材料带来不利影响。美国专利(U.S.Pat　5324453)把苯胺、有机酸如十二烷基苯磺酸和非极性溶剂如二甲苯在搅拌下配制成乳液，然后加入过硫酸铵水溶液合成聚苯胺，可获得长径比超过100的纤维状导电聚苯胺而且在二甲苯中具有较好的溶解或分散性。采用此类纤维状导电聚苯胺来制备抗静电材料有利于降低成膜树脂中导电组分的含量和溶剂使用量，减少污染，控制生产成本；另一方面，从苯胺单体合成聚苯胺后再与成膜树脂复合制备抗静电油墨，工序多且繁琐，污染严重，成本较高。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足之处，提供一种工艺过程简单、生产成本较低、产品质量性能优良的聚苯胺抗静电油墨的原位制备方法。

本发明的内容是：一种聚苯胺抗静电油墨的原位制备方法，其特征之处是包括下列步骤：

(1)合成聚丙烯酸酯胶，其步骤包括：

a、按甲基丙烯酸甲酯40～60％、丙烯酸丁酯25～35％、甲基丙烯酸羟乙酯5～15％和苯乙烯0～20％的重量百分比例分别取各组分，混合均匀得到混合单体；按混合单体：过氧化苯甲酰为100:0.18～0.22的重量比例取过氧化苯甲酰；取50％重量的混合单体置于装有回流冷凝管的反应器中，再加入40％重量的过氧化苯甲酰，混合均匀；

b、将反应物加热，在90～110℃的温度下，搅拌反应1.5～2小时后，滴加盛于滴液漏斗中的剩余的50％重量的混合单体和60％重量的过氧化苯甲酰，并控温在90～110℃，当物料粘度快速上升而导致温度超过110℃时，通过另一漏斗同时滴加与所述混合单体等重量的二甲苯；

c、滴加完后，将反应物料升温到120～130℃、并保温反应2～3小时后，冷却，即制得——聚丙烯酸酯胶；

(2)聚苯胺抗静电油墨的原位制备，其步骤包括：

d、按苯胺：十二烷基苯磺酸为1.0:1.0～1.5的摩尔比取苯胺和十二烷基苯磺酸，溶于二甲苯中，配制成苯胺浓度为0.12～0.20摩尔/升、十二烷基苯磺酸浓度为0.13～0.30摩尔/升的混合物，置于反应器中，搅拌均匀；

e、按步骤(c)制得的聚丙烯酸酯胶的固含量：步骤(d)中苯胺和十二烷基苯磺酸两者的总重量为100：40～120的重量比，取聚丙烯酸酯胶、加入反应器中，与步骤(d)的混合物混合、搅拌至均匀，控制反应物料的温度在0～15℃；按苯胺：过硫酸铵为1：0.8～1.2的摩尔比取过硫酸铵、配制成浓度为0.40～0.5摩尔/升的过硫酸铵水溶液；在0～25℃的温度下，将配制的过硫酸铵水溶液分为3～6次或连续滴加入反应物料中，加完后再反应4～6小时，总反应时间为8～18小时；

f、再加入二甲苯、并使物料中固体物的重量百分含量为物料总量的6～13％，再在50～80℃的温度下搅拌1～2小时后，离心分层、分出上层墨绿色溶液，即制得原位聚苯胺抗静电油墨。

本发明的内容中：步骤(e)中所述配制的过硫酸铵水溶液较好的是在0～25℃的温度下(所述温度较好的为0～15℃)、先将50％重量的过硫酸铵水溶液加入反应物料中，然后每间隔2小时、分3～6次将剩余的过硫酸铵水溶液加入反应物料中，加完后再搅拌反应4～6小时，总反应时间为12～18小时。

本发明的内容中：步骤(b)中所述二甲苯可以替换为由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯组成的混合溶剂，该混合溶剂的重量百分比例组成为二甲苯55～75％、正丁醇15～25％、乙酸乙酯10～20％。

所述混合溶剂的重量百分比例组成较好的为二甲苯68％、正丁醇17％、乙酸乙酯15％。