[发明专利]一种防静电涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种防静电涂料的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明将剑麻纤维，巴氏芽孢杆菌菌液，尿素，水混合发酵，接着滴加入硝酸铁溶液，搅拌混合，过滤，冷冻，球磨，过筛，干燥，炭化，逐级升温，高温处理，即得改性纤维；按重量份数计，将40～60份改性环氧树脂，40～60份稀释剂，10～20份预处理云母粉，10～20份改性纤维，10～20份改性添加料，5～8份固化剂，5～8份改性海泡石，20～30份碱性酚醛树脂，10～20份改性硅藻土，搅拌混合，即得防静电涂料。本发明提供的防静电涂料具有优异的防静电性能。

技术领域

本发明公开了一种防静电涂料的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

以树脂基复合材料为代表的非金属结构/功能材料具有质轻、性能可设计、易批量生产等特点，应用范围日益扩大。树脂基复合材料的体积电阻率较高，一般大于109Ω·cm，表面受气流、固体颗粒和液体的摩擦与撞击时，易产生并积累静电。静电积累达到一定程度，就会引起静电放电，导致仪器设备元器件击穿报废，控制系统失灵，命中精度降低，严重时有导致武器系统爆炸的危险，造成恶性事故。同时，由于静电积累，复合材料表面易于吸附空气中的尘埃，且难以彻底除净，影响产品外观。

涂覆防静电涂料，形成防静电涂层，是消除复合材料表面静电的有效措施。涂层的体积电阻率小于107Ω·cm时，产生的静电荷可以瞬间消散，不会积累，因而不会导致较高的静电场。实际使用的防静电涂料，体积电阻率一般控制在104～107Ω·cm，具有较好的经济性和工艺性。防静电涂料由成膜物质、颜料填料、助剂和溶剂组成，根据成膜物质是否导电，可分为本征型防静电涂料和添加型防静电涂料。成膜物质本身具有导电性，不需添加导电组分，这种涂料称为本征型防静电涂料；成膜物质本身是绝缘体，由于添加填料或助剂使涂层具有防静电性能，这种涂料称为添加型防静电涂料。

添加型防静电涂料由导电填料（颜料）、绝缘成膜物质、助剂和溶剂组成，其导电性能与导电填料的电阻有关，与导电填料在漆膜中的体积分数有关，也与环境温度有关。由于成膜物质是绝缘体，在干膜中导电粒子必须彼此接触或非常接近，电子才能克服粒子间成膜物质的阻挡形成电流，因此导电填料的体积分数一般很高。导电填料可分为金属类、碳类、金属氧化物类、无机盐类、导电高分子类和有机盐类。金属类导电填料受到的研究最多，应用最成熟，但普遍易氧化，颜色深，无法制备白色或浅色防静电涂料；碳类导电填料导电性好而且稳定，但色泽单一，只能制备深色涂料；金属氧化物类和无机盐类导电填料的共同特点是导电性稳定，颜色较浅，是近年来发展的方向，但电阻率偏高；导电高分子类导电填料与基体树脂的相容性最好，有利于涂层机械力学性能的提高，但其制备工艺复杂，成本较高；有机盐类导电填料属于表面活性剂，主要依靠降低涂层表面的摩擦系数和吸附水分子而防静电，效果较差。

目前的现有技术中，有研究者将下列成分混合，25%的改性环氧树脂（质量分数，下同），5%的固化剂，70%的银包玻璃微珠（银含量30%），溶剂为正丁醇和二甲苯的混合溶液，烘干温度60℃，烘干时间2h。由此工艺得到的环氧导电防腐涂层呈乳白色，涂膜光滑，电阻率为0.03～0.05Ω·cm，附着力2级。还有研究者采用分步混合法，将硅藻土、凸凹棒土、导电云母粉、纳米铁粉、滑石粉导电复合材料一起混合，使得粒度、密度不同的五种物质之间以滑石粉作为骨架，将硅藻土、凸凹棒土、导电云母粉和纳米铁粉网络连接起来、混合均匀，从而保证所制备的涂料均匀一致，施涂性能好，导静电效果优异。但是目前传统的防静电涂料，由于各导电填料间存在较大的界面电阻，导致涂层的防静电性能不佳，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统防静电涂料，由于各导电填料间存在较大的界面电阻，导致涂层的防静电性能不佳的问题，提供了一种防静电涂料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：