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一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料及其制备方法

阅读：645发布：2021-02-27

IPRDB可以提供一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料，该涂料包括下述质量份数的原料：PEDOT/PSS水分散体50‑65份、水性聚氨酯树脂24‑34份、偶联剂0.25‑0.5份、交联剂0.01‑0.2份、助溶剂10‑15份、添加剂0.1‑0.4份。本发明的抗静电涂料在玻璃上涂覆形成的涂层附着力强，固化时间短，同时耐溶剂擦拭能力强。，下面是一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料，其特征在于，该涂料包括下述质量份数的原料： PEDOT/PSS水分散体50-65份、水性聚氨酯树脂24-34份、偶联剂0.25-0.5份、交联剂0.01-0.2份、助溶剂10-15份、添加剂0.1-0.4份。

2.根据权利要求1所述的抗静电涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂为Sancure825、RU-71-035和XR-28-404中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的抗静电涂料，其特征在于，所述交联剂为氮丙啶交联剂，包括XAMA-7、QL-GWD-D2和QL-A2000-CX中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的抗静电涂料，其特征在于，所述偶联剂为TX-100、KH560和KH570中一种或几种。

5.根据权利要求1所述的抗静电涂料，其特征在于，所述助溶剂为DMSO和EG中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的抗静电涂料，其特征在于，所述添加剂为咪唑和2-甲基咪唑中一种或两种。

7.一种权利要求1所述的抗静电涂料的制备方法，其特征在于，将所述PEDOT/PSS水分散体、水性聚氨酯树脂、偶联剂、助溶剂、添加剂按比例混合，在室温下搅拌2小时，加入所述交联剂，搅拌均匀，得到所述的抗静电涂料。

8.一种使用权利要求1所述的抗静电涂料制备的抗静电涂层的制备方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：（1）将异丙醇和水按体积比1:1混合，制成混合溶剂，将所述的涂料用所述混合溶剂稀释10倍；

（2）将步骤（1）中稀释后的涂料用线棒涂覆在PET塑料或玻璃基材上，于110℃下干燥1分钟，即得到所述抗静电涂层。

说明书全文

一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高分子功能材料领域，具体涉及一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料及其制备方法。

背景技术

[0002] 静电对日常生活和生产会产生一定的危害。在电子元件的生产和使用过程中产生的静电会给电子制造业带来巨大的经济损失。例如，在绝缘电子元件表面积累的电荷会形成电场并吸附粉尘引起短路；场发射半导体静电积累可能造成电流回路，当电荷所产生的电压大于晶体管介质层的击穿电压时，会导致介电层损毁。随着电子制造业的发展，抗静电技术也急需快速发展。
[0003] 聚（3,4-乙烯二氧噻吩）/聚（苯乙烯磺酸），简称（PEDOT/PSS）是目前几个可商业化生产的导电高分子中，唯一可在某种程度上同时确保高透光率和低阻值的原材料，该材料为近年来发展快速并最受重视的一种导电高分子之一。PEDOT/PSS水分散体在抗静电涂料中获得巨大成功。例如，公开号为CN102731971A和CN104650545A的发明专利公开了高导电率PEDOT/PSS水分散体的制备方法；公开号为CN103865364A、CN103237852A和CN104211969A的发明专利公开了PEDOT/PSS水分散体在抗静电涂料的制备方法及应用；公开号为CN101643549A和CN103302876A的发明专利分别公开了一种抗静电涂层的制造方法和连续生产工艺；公开号为CN102476490A、CN103173108A、CN104194580A和CN104946124A的发明专利公开了提高PEDOT/PSS抗静电涂料的稳定性方法；公开号为CN104893538A的发明专利公开了一种磺化石墨烯/PEDOT水分散体的制备方法及在抗静电涂料中的应用；公开号为CN103881537A和CN103788859A的发明专利公开了光固化PEDOT/PSS抗静电涂料。上述专利公布的抗静电涂料普遍存在的问题是抗静电涂层的耐溶剂擦拭能力差，且固化时间长，不利于大规模生产。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种PEDOT/PSS水分散体，及用该水分散体制备的抗静电涂料，抗静电涂料在玻璃上涂覆形成的涂层附着力强，固化时间短，同时耐溶剂擦拭能力强。
[0005] 上述目的是通过下述方案实现的：一种水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料，其特征在于，所述涂料包括下述质量份数的原料： PEDOT/PSS水分散体50-65份、水性聚氨酯树脂24-34份、偶联剂0.25-0.5份、交联剂0.01-0.2份、助溶剂10-15份、添加剂0.1-0.4份。
[0006] 根据上述的抗静电涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯树脂为Sancure825、RU-71-035和XR-28-404中的一种或几种。
[0007] 根据上述的抗静电涂料，其特征在于，所述交联剂为氮丙啶交联剂，包括XAMA-7、QL-GWD-D2和QL-A2000-CX中的一种或几种。
[0008] 根据上述的抗静电涂料，其特征在于，所述偶联剂为TX-100、KH560和KH570中一种或几种。
[0009] 根据上述的抗静电涂料，其特征在于，所述助溶剂为DMSO和EG中的一种或两种。
[0010] 根据上述的抗静电涂料，其特征在于，所述添加剂为咪唑和2-甲基咪唑中一种或两种。
[0011] 一种上述的抗静电涂料的制备方法，其特征在于，将所述PEDOT/PSS水分散体、水性聚氨酯树脂、偶联剂、助溶剂、添加剂按比例混合，在室温下搅拌2小时，加入所述交联剂，搅拌均匀，得到所述的抗静电涂料。
[0012] 一种使用上述的抗静电涂料制备的抗静电涂层的制备方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：（1）将异丙醇和水按体积比1:1混合，制成混合溶剂，将所述的涂料用所述混合溶剂稀释10倍；
（2）将步骤（1）中稀释后的涂料用线棒涂覆在PET塑料或玻璃基材上，于110℃下干燥1分钟，即得到所述抗静电涂层。
[0013] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明是以PEDOT/PSS为导电组分，以水性聚氨酯树脂为基体树脂，加入偶联剂、交联剂、助溶剂及添加剂，通过热固化制备得到耐溶剂擦拭的抗静电涂层。在玻璃上涂覆形成的涂层附着力强，表面电阻为104 106Ω/□，透光率＞~
98%，耐候性好，用乙醇或甲苯擦拭200次，涂层表面电阻保持在105 108Ω/□。
~

具体实施方式

[0014] 本发明的水性可热固化的耐溶剂型抗静电涂料包括下述质量份数的原料： PEDOT/PSS水分散体50-65份、水性聚氨酯树脂24-34份、偶联剂0.25-0.5份、交联剂0.01-0.2份、助溶剂10-15份、添加剂0.1-0.4份。其中，水性聚氨酯树脂为德国路博润的Sancure825、RU-71-035和XR-28-404中的一种或几种，其中，Sancure825为德国路博润公司生产的水性聚氨酯树脂，RU-71-035和XR-28-404为斯塔尔精细涂料（苏州）有限公司生产的水性聚氨酯树脂；交联剂为氮丙啶交联剂，包括XAMA-7、QL-GWD-D2和QL-A2000-CX中的一种或几种，其中，XAMA-7为德国拜耳公司生产的氮丙啶交联剂，QL-GWD-D2和QL-A2000-CX为武汉强龙化工新材料有限公司生产的氮丙啶交联剂；偶联剂为TX-100、KH560和KH570中的一种或几种，其中，TX-100为Sigma-Aldrich（西格玛奥德里奇）生产的偶联剂，KH560和KH570为安耐吉化学公司生产的偶联剂；助溶剂为DMSO（二甲基亚砜）和EG（乙二醇）中的一种或两种；添加剂为咪唑和2-甲基咪唑中一种或两种。
[0015] 将PEDOT/PSS水分散体、水性聚氨酯树脂、偶联剂、助溶剂、添加剂按比例混合，在室温下搅拌2小时，再加入交联剂，搅拌均匀，即可得到抗静电涂料。
[0016] 本发明的抗静电涂料在使用时，将异丙醇和水按体积比1:1混合，制成混合溶剂，将抗静电涂料用混合溶剂稀释10倍，再将稀释后的涂料用线棒涂覆在PET塑料或玻璃基材上，于110℃下干燥1分钟，即得到抗静电涂层。
[0017] 下面用具体实施例对本发明进行进一步的说明。
[0018] 实施例1准确称取65% PEDOT/PSS水分散体、24.4%水性聚氨酯树脂（Sancure825）、0.25%KH560、
8%DMSO，2%EG和0.15%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌2h，0.2%XAMA-7加入上述溶液中，搅拌均匀即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于石英玻璃上，110℃下干燥1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.2%，用表面电阻率仪测得表面电阻为2.5×106Ω/□。用乙醇擦拭200次，再次测量表面电阻为
2.1×107Ω/□。用甲苯擦拭200次，再次测量表面电阻为8.7×106Ω/□，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻1.4×108Ω/□。
[0019] 实施例2准确称取65% PEDOT/PSS水分散体、24.5%水性聚氨酯树脂（RU-71-035）、0.25%KH560，
10%DMSO和0.10%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌2h，0.15%XAMA-7加入上述溶液中，搅拌均匀即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于PET上，110℃下干燥1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.4%，用表面电阻率仪测得表面电阻为1.0×106Ω/□。用乙醇擦拭200次，再次测量表面电阻为3.6×107Ω/□。用甲苯擦拭200次，再次测量表面电阻为2.7×107Ω/□，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻2.2×108Ω/□。
[0020] 实施例3准确称取50% PEDOT/PSS水分散体、34.5%水性聚氨酯树脂（XR-28-404）、0.25%KH560，
15%DMSO和0.10%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌2h，0.15%XAMA-7加入上述溶液中，搅拌均匀即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于石英玻璃上，110℃下干燥1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.5%，用表面电阻率仪测得表面电阻为6.6×106Ω/□。用乙醇擦拭200次，再次测量表面电阻为5.6×108Ω/□。用甲苯擦拭200次，再次测量表面电阻为5.7×108Ω/□，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻9.0×108Ω/□。
[0021] 实施例4准确称取65% PEDOT/PSS水分散体、6.1%水性聚氨酯树脂（Sancure825）、18.3%水性聚氨酯树脂RU-71-035、0.25%KH560、7.5%DMSO，2.5%EG和0.15%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌
2h，0.2%XAMA-7加入上述溶液中，搅拌均匀即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于PET上，110℃下干燥1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.0%，用表面电阻率仪测得表面电阻为8.9×104Ω/□。用乙醇擦拭200次，再次测量表面电阻为1.1×106Ω/□。用甲苯擦拭200次，再次测量表面电阻为
7.0×105Ω/□，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻2.4×106Ω/□。
[0022] 实施例5准确称取50% PEDOT/PSS水分散体、9.4%水性聚氨酯树脂（Sancure825）、28.0%水性聚氨酯树脂RU-71-035、0.25%KH560、10%DMSO，2.0%EG和0.15%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌
2h，0.2%XAMA-7加入上述溶液中，搅拌均匀即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于PET上，110℃下干燥1min，用可见光波
5
段透光率仪测试透光率为98.0%，用表面电阻率仪测得表面电阻为5.7×10Ω/□。用乙醇擦拭200次，再次测量表面电阻为4.1×106Ω/□。用甲苯擦拭200次，再次测量表面电阻为
6.5×106Ω/□，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻8.4×106Ω/□。
[0023] 实施例6准确称取50% PEDOT/PSS水分散体、9.1%水性聚氨酯树脂（Sancure825）、27.3%水性聚氨酯树脂RU-71-035、0.25%KH560、12%DMSO，1.0%EG和0.15%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌
2h，0.12%XAMA-7、0.05% QL-GWD-D2、0.03%QL-A2000-CX加入上述溶液中，搅拌均匀即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于PET上，110℃下干燥1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.1%，用表面电阻率仪测得表面电阻为1.1×105Ω/□。用乙醇擦拭200次，再次测量表面电阻为3.1×106Ω/□。
6
用甲苯擦拭200次，再次测量表面电阻为4.9×10Ω/□，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻8.0×107Ω/□。
[0024] 实施例7准确称取65% PEDOT/PSS水分散体、24.6%水性聚氨酯树脂（Sancure825）、0.25%KH560、
8%DMSO，2%EG和0.15%咪唑加入到烧杯中，室温搅拌2h即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于石英玻璃上，110℃下干燥
1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.3%，用表面电阻率仪测得表面电阻为1.7×
105Ω/□。用乙醇擦拭200次或用甲苯擦拭200次，无抗静电能力，暴露于空气中1个月，涂层
6
表面电阻7.1×10Ω/□。
[0025] 实施例8准确称取65% PEDOT/PSS水分散体、6.1%水性聚氨酯树脂（Sancure825）、18.3%水性聚氨酯树脂RU-71-035、0.25%KH560、7.5%DMSO，2.5%EG和0.15%咪唑加入到烧杯中室温搅拌2h即制得中性抗静电涂料。将所得涂料用水和异丙醇混合溶剂（1:1 V/V）稀释10倍后，用8μm线棒涂覆于PET上，110℃下干燥1min，用可见光波段透光率仪测试透光率为98.5%，用表面电阻率仪测得表面电阻为2.1×104Ω/□。用乙醇擦拭或甲苯擦拭200次，无抗静电能力，暴露于空气中1个月，涂层表面电阻1.3×106Ω/□。
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