[发明专利]一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料

权利要求书

1.一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，其特征在于，按重量百分比计由以下原料制成：纳米改性聚硅氧烷低聚物：25~50%；N-甲基-N-三甲基硅基咪唑类离子液体：2~10%；改性纳米SiO₂:5~10%；钛白粉：3~10%；导电云母粉：12~20%；防锈填料：5~15%；三官能度交联剂：4~8%；四官能度交联剂：2~5%；羟基硅油：3~10%；氨基硅烷偶联剂：1~2%；环氧基硅烷偶联剂：0.5~3%；催化剂：0.1~0.3%；

所述纳米改性聚硅氧烷低聚物通过如下方法制备而得：在带有回流冷凝器、磁力搅拌器的三口烧瓶中加入乙醚；在氮气的保护下依次加入硅烷A、硅烷B和纳米金属氧化物；磁力搅拌混合10~30min后经超声1~2h，逐渐升温至70~80℃，并在搅拌的条件下缓慢加入催化剂四甲基氢氧化铵，恒温反应3~6h；然后升温至150±5℃继续搅拌30~35min分解催化剂，停止反应；采用减压蒸馏的方式除去未反应的原料单体和溶剂，经过抽滤分离得到纳米改性聚硅氧烷低聚物；

所述硅烷A为二甲基二乙氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷，所述硅烷B为甲基苯基二乙氧基硅烷或甲基苯基二甲氧基硅烷；所述纳米金属氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米氧化钛、纳米氧化镁中的一种或几种；所述N-甲基-N-三甲基硅基咪唑类离子液体通过如下方法制备而得：将N-甲基咪唑与三甲基氯硅烷按摩尔比1:1.1~1.2加入带冷凝回流和搅拌的三口烧瓶中，加入乙酸乙酯作溶剂，在N₂保护下搅拌并升温至90~100℃反应72~75h，反应结束后采用旋转蒸发仪真空加热脱除溶剂和少量未反应物，加入异丙醇继续采用旋转蒸发仪真空加热分离提纯，重复2~3次，经50±2℃真空干燥24~48h后得到N-甲基-N-三甲基硅基咪唑类离子液体；

乙醚作为溶剂添加量为反应物硅烷A+硅烷B总质量的20~30倍，硅烷A：硅烷B：纳米金属氧化物的质量比=1:0.2~5.0:0.01~0.03，催化剂的用量为硅烷A+硅烷B总质量的0.1~1.0%；

所述改性纳米SiO₂通过如下方法制备而得：纳米二氧化硅粉末比表面积为200~230 m²/g，采用的表面改性剂为质量分数是1.2~2.0%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的异丙醇溶液，将纳米二氧化硅粉末与表面改性剂在50~60℃回流条件下充分混合8~12h后，减压除去低沸点异丙醇，经50~60℃干燥12~24h得改性纳米SiO₂，表面改性剂的用量为纳米二氧化硅粉末重量的3~5倍。

2.根据权利要求1所述的一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，其特征在于：所述三官能度交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷中的一种或几种的混合物；所述四官能度交联剂选自甲基四甲氧基硅烷、甲基四乙氧基硅烷、苯基四甲氧基硅烷、苯基四乙氧基硅烷、四丁酮肟基硅烷中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，其特征在于：所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡中的一种或几种的混合物；所述防锈填料是磷酸锌和三聚磷酸铝按照质量比1:0.5~2.0的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，其特征在于：所述的氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物；所述的环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。