[发明专利]一种抗静电粉末涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料的制备方法领域，具体公开了一种抗静电粉末涂料及其制备方法；包括A组份和B组份，按重量百分比200‑20:1制成；所述A组分包括以下按重量百分比的原材料组成：树脂：30.0‑75.0％；固化剂：3.0‑30.0％；流平剂：0.8‑1.5％；偶联剂：1.0‑5.0％；消泡剂：0.3‑1.0％；增电剂：0.2‑1.0％；其他助剂：0.5‑5.0％；颜填料：10.0‑45.0％；上述原材料重量百分比之和为100％；所述B组份包括以下按重量百分比的原材料组成：复合导电助剂：40.0‑85.0％；有机酸改性稳定剂：10.0‑58.0％；偶联剂：0.5‑8.0％；分散剂：0.2‑5.0％；上述组份重量百分比之和为100％。本发明还公开了一种制备方法，用于制备上述抗静电粉末涂料。本发明的抗静电粉末涂料，不仅能够提升导电材料的应用效率，降低涂料成本，而且显著提升涂层的防腐蚀性及导电稳定性。

技术领域

本发明涉及高分子材料的制备领域，尤其涉及一种抗静电粉末涂料及其制备方法。

背景技术

抗静电粉末涂料是一种具有一定电流传导及消除静电的功能性涂料，具有电磁屏蔽、消除静电及耐腐蚀等性能，在电子电器、石油化工、纺织及航空等领域应用广泛。

目前，抗静电涂料一般分为添加型和本征型两类，本征型抗静电涂料技术尚不成熟，市场上常用的抗静电涂料一般为添加型涂料。根据F Butch提出的复合型导电高聚物的导电无限网链理论：添加型抗静电涂料是在不导电的基料树脂中添加定量的导电材料以实现导静电的功能，只有导电材料达到一定的浓度才能形成导电网络或通路，体系的电阻率减小，从而体现出导电的性质。

高聚物体系中主要依靠导电通道、隧道效应、场致发射等三种机理实现导电及自由电子传输：

(a)导电通道机理：高聚物体系中的部分导电材料粒子能够相互接触而形成链状导电通道，使体系整体得以导电。

(b)隧道效应机理：当高聚物体系中导电材料含量较低、导电材料粒子间距较大时仍存在导电现象，但该导电网络不是靠导电材料粒子的接触来实现，而是热振动时电子在导电材料粒子之间的迁移造成的(自由电子迁移)，且导电电流即隧道电流是导电材料粒子间间隙宽度的指数函数。隧道效应几乎仅发生在距离很接近的导电材料粒子之间，间隙过大的导电材料粒子之间无电流传导行为。

(c)场致发射效应机理：当高聚物体系中导电材料含量较低、导电材料粒子间距较大、导电材料之间的内部电场很强时，电子将有很大的几率飞跃树脂界面势垒而跃迁到相邻的导电材料粒子上，产生场致发射电流，形成导电网络。

因此，在导电材料含量较高的情况下，高聚物体系中导电材料的间距较小，形成连续导电通道的几率较大，这时导电通道机理的作用占优势；在低导电材料含量、低外加电压下，导电材料的间距较大，形成链状导电通道的几率较小，此时隧道效应占主要作用；在低导电材料含量，高外加电压下，此时导电材料间的内部电场很强，电子将有大几率飞跃树脂界面层而跃迁到相邻导电材料粒子上产生电流，即场致发射机理起主要作用。

现有的抗静电粉末涂料更多是单纯地将导电材料(导电炭黑、石墨烯、导电聚合物及导电金属)与树脂基料混合后熔融挤出制得，这容易导致涂膜体系中大部分导电材料被树脂基料所包覆或者隔离，难以相互连接形成导电通道。这容易造成导电材料的利用率极低，材料成本增大；更重要的是，由于导电材料与基料树脂的粒径、相容性等问题的存在，仅通过熔融混炼等工艺很难将导电材料均匀分散，涂层的导电稳定性差，容易出现局部“不导电”现象。