[发明专利]双组分纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂/聚氨酯互穿网络导电、抗静电涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料中高分子导电、抗静电涂料。涉及双组分纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂/聚氨酯互穿网络导电抗静电涂料及制备方法。

背景技术

导电涂料是涂于高电阻率的高分子材料上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的一种功能性特种涂料，可以涂覆于任何形状基材的表面或内部。导电涂料目前广泛应用于电子、建筑、航空和军事等领域，具有施工方便、设备简单、成本低廉及应用范围广等诸多优点。

人们在研制过程中，发现聚苯胺具有导电性能好，在空气中稳定及热稳定性高，且质量轻，合成工艺简单，在制备导电涂料时将聚苯胺作为一种较为理想的导电添加剂，在导电涂料中添加量为5-8％聚苯胺时，其导电效果相当于在涂料中增加40％时导电填料。

目前，聚苯胺-聚合物导电涂料主要采用分散法，即利用化学反应的方法合成出纳米或非纳米聚苯胺粒子，再利用搅拌或超声的方法将聚苯胺粒子分散在基树脂中形成导电涂料。

当然，用这种分散法制备的聚苯胺导电涂料同样存在一些问题，聚苯胺粒子在涂料中的分散性欠佳，纳米聚苯胺易团聚，使聚苯胺在涂料中难以以纳米粒子的状态分布，因此，在一定程度上影响涂料的导电效果。

经专利检索专利CN01140216.4公开了一种纳米聚氨酯防静电涂料及其制备方法由纳米聚氨酯涂料和导电粉组成复合体系，将配制好的纳米聚氨酯涂料加入到云母导电粉中，搅拌均匀，研磨，即制成纳米聚氨酯抗静电涂料，其中纳米聚氨酯涂料占65-88重量份，导电粉占12-35重量份。

CN201010548579.7公开了一种水性双组份丙烯酸聚氨酯汽车涂料及其制备方法，由A组分与B组分配制，其中，A组分由配方量的水性羟基树脂，润湿剂，消泡剂，增稠剂，偶联剂，成膜助剂加入去离子水中分散15分钟制成；B组分为多异氰酸酯固化剂，按照配方量称取B组分，在分散状态下将B组分缓慢加入A组分中，继续分散5分钟，即得。

CN201010562424.9聚氨酯固化丙烯酸酯树脂防雾耐磨涂料及其制备方法本发明公开了一种聚氨酯固化丙烯酸酯树脂防雾耐磨涂料及其制备方法，聚氨酯固化丙烯酸酯树脂防雾耐磨涂料是采用包括如下质量份的组分制备的：亲水性丙烯酸酯树脂130～190份，封闭型聚醚异氰酸酯固化剂210～525份，催化剂二月桂酸二丁基锡2.00～5.00份。

所述专利申请，通过纳米聚氨酯涂料加入加重份数的导电材料，提高防静电效果。

同时，通过聚氨酯固化丙烯酸酯树脂双组份聚合物复合制备的涂料，应用化学的方法将两种或两种以上的聚合物相互贯穿形成交织网状的一类新型复相聚合物材料，互穿网络技术是聚合物复合新技术。IPN材料中两种不同的网状结构相互贯穿，机械缠绕，形成宏观上均匀，微观上可能分相的共混体系。

显而易见，苯胺在丙烯酸酯树脂中分散法聚合，存在聚苯胺粒子在涂料中的分散性欠佳问题，纳米聚苯胺很容易团聚的问题尤为突现，团聚后的纳米粒子很难分散，使其在基体树脂中分散困难和分散不均匀，同时进行机械搅拌分散时，聚苯胺纳米粒子的形状和结构很容易被破坏，从而影响其导电性能；聚苯胺在涂料中难以以纳米粒子的状态分布，聚氨酯与之相混进行双组份聚合反应，是通过聚氨酯固化丙烯酸酯树脂双组份聚合物复合制备的导电涂料，双组份形成互穿网络结构，体系中两相之间不能具有良好的分散效果，从而进一步影响涂料的导电效果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决已有技术出现的问题，提供一种原位乳液聚合制备的纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂混合物，与聚氨酯双组分互穿网络防静电涂料及制备方法。

本发明研制出了一方面纳米聚苯胺粒子在涂料中分散均匀，使涂层具有较好的导电性，另一方面两种网络相互贯穿形成具有导电性能的互穿网络聚氨酯涂层，通过控制聚烯烃网络的配比有效控制和调节涂层的力学性能的防静电涂料。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案：一种双组分纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂/聚氨酯互穿网络导电、抗静电涂料，主要是该涂料是由双组分纳米聚苯胺-环氧丙烯酸树脂混合物A、聚氨酯预聚体B混合后制备成，其中：

A组分与B组分的重量比为A∶B＝1∶0.5～4；

按重量百分比计，A组分的含量如下：

苯胺 2-5％

环氧丙烯酸树脂 4-10％

过硫酸铵 5-10％

十二烷基苯磺酸 12-18％

水 30-45％

二甲苯 20-30％

B组分的含量如下：

有机溶剂 10-20％