[发明专利]以鼠李糖脂为抗静电涂层的抗静电材料的制备方法

说明书

本发明公开了以鼠李糖脂为抗静涂层的抗静电材料的制备方法，通过不同材质的材料浸涂0.001‰‑4%（质量分数）鼠李糖脂的方法制备抗静电材料。所述的处理后的材料为有机聚合物绝缘材料：聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯；无机绝缘材料：硅、氧化铝、云母、玻璃。本发明的抗静电涂层为鼠李糖脂单分子层，经处理后的材料表面电导率得到较大提高，同时能消除材料表面自由基，制备方法简单方便，在保持材料本体性能的同时提高材料的抗静电性能，适用性强，普适性强，适合工业化大规模应用，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明属于抗静电材料技术领域，具体涉及以鼠李糖脂为抗静电涂层改性的抗静电材料的制备方法。

背景技术

静电是一种自然的物理现象，由任何两种化学组成不同，或两种化学组成相同但物理状态不同的材料的接触再分离导致。静电有其益处，如静电除尘、静电打印、静电分离等。但材料在其运输、加工和使用过程中产生的静电危害也愈加凸显，轻者吸附灰尘，妨碍包装，重者引起火灾爆炸等。目前，常用的材料大部分为绝缘聚合物材料、无机材料或者半导体材料。为了消除这些静电隐患，除了通过减少摩擦面积、摩擦次数，保持物表清洁等方式控制静电的生成，更多的是通过一定方式进行材料的抗静电改性，产生符号相反的静电消除静电，提高其表面或体积电导率，或者消除表面自由基。目前，主要通过添加抗静电改性剂、填充导电填料、共混结构型导电高分子、射束辐照改性等四种抗静电改性方式。其中，添加抗静电剂的方法简单，见效快，适用广，而最普遍的抗静电剂是化学表面活性剂。但此类抗静电剂存在非环境友好型的缺点，以石油为原料、难以生物降解、助剂三聚磷酸钠造成水体富营养化、破坏水体的生态系统，并且不同的化学表面活性剂适用的材料种类有限，共混加工过程中与本体材料相容性差，容易在使用过程中溢出而失去抗静电效果。由于静电无处不在，几乎任意两片材料接触均产生一定的静电，亟需一种普适性强的抗静电方法来制备相应的稳定抗静电材料。并且在材料使用过程中，需要不改变材料的本体性能而赋予其良好的抗静电性能。

发明内容

本发明的目的在于提供以鼠李糖脂为抗静电涂层的抗静电材料的制备方法，通过不同材质的材料浸涂鼠李糖脂制备抗静电材料，处理后的材料表面形成鼠李糖脂抗静电涂层，亲水性提高，表面导电率得到较大提高，且减少了自由基的存在，进一步消除表面静电荷，该抗静电涂层构建方法在保持材料本体性能的同时赋予材料优异的稳定抗静电性能，具有广泛应用的价值。本发明制备工艺简单，对设备要求低，易于工业化实施。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

将聚合物材料或者无机材料表面浸涂鼠李糖脂溶液，震荡20 min-4 d，取出在室温干燥，然后洗涤、取出室温干燥，制备成抗静电涂层改性材料。

根据材料不同抗静电性的需求可以选择合适的鼠李糖脂溶液浓度，所述鼠李糖脂溶液的质量浓度包括但不限于0.001‰-4%。

所述聚合物材料为聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中的至少一种；无机材料为硅、氧化铝、云母、玻璃中的至少一种。

震荡转速50-200 rpm，温度25~50℃，优选震荡转速200 rpm ，温度37℃。

配置0.001‰-4%的鼠李糖脂溶液，将不同材质的材料进行浸涂，震荡20 min-4 d（转速50-200 rpm，温度37℃）。鼠李糖脂的疏水端与材料表面紧密相互作用，而被牢固吸附在材料表面，亲水端裸露在外侧，从而制得抗静电材料。

上述制备方法制备得到的以鼠李糖脂为抗静电涂层的抗静电材料。所述抗静电材料是在聚合物材料或者无机材料表面形成鼠李糖脂抗静电涂层，在保持材料本体性能的同时赋予材料优异的稳定抗静电性能。

所述鼠李糖脂是一种生物表面活性剂，同时具有亲水基团和疏水基团，可用于不同材质的材料表面改性。