[发明专利]木制品静电喷涂前水性导电涂料及其应用

说明书

本发明提供了木制品静电喷涂前水性导电涂料及其应用，所述的水性导电涂料由水性丙烯酸乳液、石墨烯分散液、填料、硅烷、硅溶胶、成膜助剂、分散润湿剂、消泡剂、pH调整剂和去离子水等组分，该水性导电涂料可用于木制品喷涂前导电处理，木制品经处理并干燥后可在其表面形成一层致密的导电膜层，表面电阻为10⁴‑10⁷欧姆。该水性导电涂料可采用多种工艺处理木制品，可封闭木制品基材表面孔隙，改善基材表面导电性能，提高木制品的静电喷涂涂膜质量，减少涂膜流平固化过程中出现的针孔、气泡、开裂等现象，并促进木制品基材与涂料的附着力。

技术领域

本发明涉及木制品静电喷涂前处理技术，特别是涉及一种木制品静电喷涂前水性导电涂料及其应用。

技术背景

粉末静电喷涂工艺是一种广泛应用于金属表面涂装的工艺技术，粉末涂层因其环保无害、高品质、美观、耐用而被广泛应用于涂装生产中。粉末喷涂的木制品已被证明即使是在高湿高热等极端环境下，也具有经久耐用的特点(如粉末喷涂MDF板限制甲醛的释放)，此外还具有抗污和防潮、不剥落或分层等特点。粉末喷涂是传统涂层涂装(如三聚氰胺板，层压板，热固性涂装或液体涂装)的升级替代品。木制品的静电喷涂原理和金属静电喷涂原理相同，但由于天然木材和人造板材都是电的不良导体，在喷涂之前需进行处理使其获得良好的导电性，使其能快速吸附带电涂料。

一般地，木制品基材表面获得导电性主要有预热法、喷涂导电液或者喷涂导电涂料。预热法是使木制品受热将内部水分蒸逸至表面，使其表面具有导电性而获得静电吸粉能力，但在涂料固化时，内部水分等挥发物在受热时以气态形式继续发挥，容易造成涂膜流平、固化过程中出现的气泡、开裂等现象，而且预热法不能很好地适应多种规格木制品共线喷涂生产，因为既获得表面导电性又不破坏其含水率的平衡，给预热工艺参数控制带来了极高的难度，容易诱发产品涂膜质量；喷涂导电液(剂)或导电涂料可改善木制品基材表面导电性能，实现在常温下进行静电吸附，但由于木制品基材表面粗糙，存在大量的细微空隙凹坑，导电液由于自身特点无法实现对木制品基材孔隙的完全封闭，而导电涂料则解决了该问题，避免了其它导电处理方法的弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供木制品静电喷涂前水性导电涂料及其应用。利用石墨烯优异导电性能、硅烷强化电气性能和耐性而制备的水性导电涂料可以在木制品基材表面形成的一层致密的导电涂膜，表面电阻10⁴-10⁷欧姆，该涂料并能封闭木制品基材表面孔隙等缺陷，从而减少后续涂层在流平固化过程中出现的针孔、气泡、开裂等现象，提高喷涂涂膜质量。本发明具有以下几个优点：(1)配制简单易得，使用方便；(2)水性无毒环保安全，不含有害溶剂成分；(3)处理兼容性强，适用于喷涂、滚喷、浸涂和刷涂等处理工艺；(4)获得的导电涂膜致密，对木制品基材孔隙封闭彻底，并促进基体与有机涂料的结合力，从而提高木制品的耐用性。

一种木制品静电喷涂前水性导电涂料，所述的水性导电涂料各组成原料按质量份计为：

所述的木制品静电喷涂前水性导电涂料的制备方法为：

1)按各组成原料的质量份配比，将水性丙烯酸乳液、石墨烯分散液、硅溶胶和质量份配比一半的消泡剂加入到混合釜内，进行低速搅拌成乳液混合物；

2)按各组成原料的质量份配比，将填料、硅烷、成膜助剂、分散润湿剂、pH调整剂、去离子水和剩余的消泡剂加入到混合釜内，进行高速分散研磨制成浆料；

3)将浆料分批慢速加入到乳液混合物中，待前批加入的浆料经低速搅拌均匀后继续加入后批浆料，直至混合完毕，即得水性导电涂料。

优选的，所述的填料选自钛白粉，绢云母或硅藻土中的一种或多种。

优选的，所述的硅烷，其单体结构式为：

R-Si-(OR’)₃