[发明专利]一种水性抗静电型光固化涂料及其制备方法

说明书

本发明适用于光固化涂料技术领域，提供了一种水性抗静电型光固化涂料及其制备方法，其通过将聚吡咯纳米颗粒水溶液作为导电组分与水性紫外光固化树脂、水性消泡剂、水性流平剂、光引发剂等组分混合，即可完成水性抗静电型光固化涂料的制备。该方法简便易实施，制备的抗静电型光固化涂料不含可挥发性有机溶剂，不需加热，高效环保；同时导电组分聚吡咯纳米颗粒在光固化体系中具有较好的分散性和稳定性，较少的添加量即可获得理想的抗静电性能，也避免了无机导电颗粒或导电聚合物粉末等作为导电填料添加后在光固化体系中分散不均匀，易团聚析出并导致体系粘度明显增加的问题。

技术领域

本发明属于光固化涂料技术领域，尤其涉及一种水性抗静电型光固化涂料及其制备方法。

背景技术

紫外光固化涂料以其固化速度快、能耗低、生产效率高、涂层性能好等优点，多年来获得广泛应用，但随着紫外光固化涂料现阶段也存在一些弊端待解决，如活性稀释单体具有一定的挥发性，不利于环境保护及人体健康。如果单纯采用非挥发性的低聚物配制高固含量的光固化涂料，会存在体系粘度太大影响施工的问题，一般降低体系粘度的方式也是加入一定量的有机溶剂，这同样会存在溶剂挥发带来的污染问题。如果以水代替活性稀释剂使用在紫外光固化涂料中则可以避免以上问题，一方面水可以调节体系粘度，另一方面可以避免小分子有机物的挥发，使材料具有成本低、粘度低、易施工、 设备易清洗、环保等优点，因此水性紫外光固化涂料近二十年来得到了较快的发展，在木器、汽车涂装、皮革等领域也有很广泛的应用。

紫外光固化涂料的上述优点使其应用越来越广泛，但涂料形成的绝缘固化膜表面往往容易导致静电的累积，如果不及时去除将会对航天航空、石油化工、通讯、电子器械以及军事工业等特殊领域的应用带来隐患，造成设备损坏甚至是火灾爆炸等不良后果。这就对涂料本身提出了抗静电性要求。对于导电或抗静电型紫外光固化涂料，目前也有了较多的研究报道，比如在光固化体系中添加导电填料即可增加涂料的电导率，实现抗静电的效果。最常使用的导电填料为无机导电颗粒，包括银粉粒子、炭系颗粒、导电云母粉或者其他金属涂覆的微球等。

然而，由于在光固化体系中的分散性较差，无机导电颗粒容易形成团聚或者迁移析出等问题，同时为了达到理想的抗静电性能，通常需要在光固化体系中添加较多的无机导电颗粒，这容易导致材料粘度增大、力学性能下降等弊端。部分研究使用导电聚合物作为导电填料填充到光固化材料中也可增加材料的抗静电性能。导电聚合物与传统的无机导体颗粒相比具有易制备、价格便宜等优势。但是由于具有长的刚性结构以及较强的分子链间相互作用，常规方法制备的导电聚合物难于溶解。直接将导电聚合物粉末作为导电填料与紫外光固化材料混合后也容易出现颗粒分散不均匀，颗粒间易团聚及体系粘度增大的现象。另外，水性抗静电型紫外光固化涂料是将水性和抗静电性能与紫外光固化材料复合，赋予材料环保、抗静电以及高效光固化等独特的性能，这方面研究较少。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种水性抗静电型光固化涂料，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种水性抗静电型光固化涂料，其包括以下按照重量份计的组分：水性紫外光固化树脂100份、聚吡咯纳米颗粒水溶液5~30份、水性消泡剂0.5~3份、水性流平剂0.5~3份、光引发剂1~6份。

其中，聚吡咯纳米颗粒水溶液的颗粒尺寸为100纳米以内。

作为本发明实施例的一个优选方案，所述光固化涂料包括以下按照重量份计的组分：水性紫外光固化树脂100份、聚吡咯纳米颗粒水溶液15~20份、水性消泡剂1~2份、水性流平剂1~2份、光引发剂3~4份。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述水性紫外光固化树脂为水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂、水性聚酯丙烯酸酯树脂、脂肪族环氧丙烯酸酯树脂、水溶性聚乙二醇二丙烯酸酯树脂中的至少一种。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述水性消泡剂为BYK-066N、BYK-028和BYK-024中的至少一种。