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抗静电内墙涂料的研究

2007-11-5 19:22:47互联网 点击数: 【字体:

1 引言
    随着现代工业的发展,在化工、电子、纺织、石油、航空技术及精密仪器制造等行业中的静电危害日益严重,绝缘体受摩擦后产生静电吸力、斥力、电震、电击甚至放电,从而给生产、人民生活带来危害。合成纤维T业、照相、造纸、日用塑料及电机工业等方面均需采用抗静电涂料来解决这些问题。抗静电涂料,叉称导电涂料。就是涂于非导电体底材上,使之具有传导电流和排除累静电荷的能力。高分子材料基本上都是电绝缘材料,采用一些方法可以使它们变成导电的高分子材料。导电高分子材料分结构型和添加型。前者尚未发展到实验阶段,而后者所用的导电添加剂采用固体粉末,包括金属粉末、金属氧化物粉、炭黑粉等。贵重金属存在价格昂贵的问题,非贵重类的金属粉存在化学稳定性差的问题,炭黑粉仅适用于深色涂料,单用金属氧化物粉较难得到低电阻的涂料。本研究是提供一种采用液体导电添加剂的能传导静电荷的内墙涂料。

2 抗静电内墙图料的主要成分与作用
    抗静电内墙涂料主要是由粘合剂、导电材料、溶剂、添加剂及辅助剂组成。

2.1 粘合剂:是主要成膜物质,必须与其它组分匹配。一般属于绝缘体范畴。常用高聚物乳液,可采用苯乙烯一丙烯酸一丙烯酸酯的i元共聚物.苯乙烯一丙烯酸一甲基丙烯酸的共聚物或聚醋酸乙烯一丙烯酸酯的共聚物及其它树脂。

2.2 导电材料:是使涂料具有导电性的主要组成物,是次要成膜物质。抗静电剂赋予涂层导电性,使带电荷的涂层表面迅速放电。防止静电荷积累,对抗静电剂的要求是:1)防止静电效果大:2)防止静电效果持久;3)与成膜物质有良好的混溶性:4)不影响涂料的其它性能,如不使涂膜发黄等。导电材料包括导体和半导体。

2.3 溶剂的选择:首先,溶剂必须具有能溶解粘合剂的能力,另一方面不能使导电填料的导电性变得不稳定,降低涂膜的物理化学性能。本涂料属于水性抗静电涂料。

2.4 添加剂:必须使导电材料分散效果好.提高涂料流平性,改善润、滑.陛,增加补强性等。根据不同的粘合剂、导电材料,引入不同添加剂。一般添加过多会对导电性产生不良影响.必须时以少量为宜。常用滑石粉、高岭土、钛白粉、氧化锌、轻质碳酸钙等。2.5 辅助剂:包括成膜助剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂及防腐剂等。

3 实验配方与分析
以共聚物乳业BC—O1和乳液LT一3 (均为苯乙烯一丙烯酸乳液.其含量有区别)为基料,其它组分必须能与其匹配,不发生絮凝、沉淀和结块现象,且要求原料价廉、易得。

    按配方,将水、各种添加剂、抗静电剂及分散剂加入高速搅拌器中。带固体物质湿润后在高速下分散30 min,并研磨至一定细度,把提前溶解好的防腐剂、共聚物乳液及各种助剂在搅拌下混合均匀,制得粘度适中的抗静电涂料。涂在试板上,进行抗静电实验。
    实际应用证明该涂料施工方便,涂刷均平,附着力强,颜色稳定。半年后测试其对地电阻大部分在3~4兆欧,最高15兆欧,符合抗静电要求。

4 抗静电剂的机理及使用
    本涂料采用的液态导电添加剂(抗静电剂)有如下几种:
1)马来酐聚乙二醇酯、十八烷基二甲基氧乙烯季胺硝酸盐:
2)Ow一10,烷基酚与环氧乙烷缩合物;
3)维纶l#油剂:烷基磷酸酯三乙醇胺基、脂肪酸乙二醇米磷酸酯三乙醇胺:
4)静电防止剂TM(季胺盐)。
    上述四种抗静电剂中第一种可以和第二、第三、第四种抗静电剂组合为双元抗静电剂加人涂料中,第二可与第四种组合出双元抗静电剂,上述几种组合为最佳方案。所加人的双元抗静电剂的总量占涂料总重量的1%~20%,其中每种抗静电剂的成分可占涂料重量的1%一15%。当其中一种占比例大于10%时。另一种降低,使之总含量不大于20%。两种抗静电剂组合使用,有互补协和作用.要比单独使用效果更好,同时用量省,使用也方便。

5 总结
    研究在共聚物乳业涂料的基础上加入上述抗静电剂的两种.抗静电剂电离形成的离子、涂膜表面吸收的水分及涂膜内部极性分子和极性基因共同起传导和泄漏电荷的作用,从而防止静电的积累。加人双元组合的抗静电剂可以是两种抗静电剂性能互补,增加抗静电力。
    本涂料可以用于要求防静电的内墙为水泥、混凝土和木材等表面。可避免室内静电积累引起的火灾和爆炸等事故及各种不良后果。



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