专利名称：涂料用环保型水性导电黑浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料用环保型水性导电黑浆及其制备方法，属于印染行业的专用 着色剂，广泛应用于油田、石油化工，化工、电气电力，军警战斗服、赛车服、消防战斗服、航 空服等对服装性能有特殊要求的服饰的着色。
背景技术：
面料的防静电加工方法通常有1、织物用抗静电整理剂做后整理；2、以提高织物 吸湿性为目的的纤维接枝改性、亲水性纤维的混纺和交织；3、混纺或嵌织导电纤维；
前二类方法的作用机理均属提高织物回潮率、降低绝缘性，加速静电泄漏。因此如果在干燥 环境中或经过多次洗涤后，加工效果或不耐久、或不显著，通常在普通服装用织物上应用。 唯有第三种方法可持久、高效地解决纺织品的静电问题，故目前被广泛应用于生产防静电 工作服。织物用抗静电整理剂做后整理。防静电面料可以是机织面料，如导电绸、防静电T/ C面料，也可以是针织面料，如防静电针织手套布、防电针织内衣等。防静电面料除了必须符 合纺织品的通用技术标准以外，还必须有良好的防静电性能，以适应产品生产及安全方面 的需求。防静电服工作装是指为防止服装上的静电积累，用防静电织物为面料而缝制的工 作服。防静电织物是在纺织时，大致等间隔地或均勻地混入导电纤维或防静电合成纤维或 两者混合交织而成的织物。导电纤维是指全部或部分使用金属或有机物的导电材料或亚导 电材料制成的纤维的总称，其体积电阻率Pv 介于104 109Q/cm之间。接照导电成分 在纤维中的分布情况又可将导电纤维分为导电成分均一型、导电成分覆盖型和导电成分复 合型3类。目前，绝大多数防静电织物是采用导电纤维制作的，其中尤以导电成分复合型， 即复合纤维使用最多。在化纤织物中加入导电纤维制成的防静电工作服，其消电是基于电 荷的泄漏与中和两种机理。当接地时，织物上的静电除因导电纤维的电晕放电被中和之外， 还可经由导电纤维向大地泄放；不接地时则借助于导电纤维微弱的电晕放电而消电。而导电纤维或防静电合成纤维或两者混合交织而成的织物比较僵硬、透气性差、 硬度高、手感不好、不可揉折使用，防水性、阻燃性、防酸碱性都差。而且成本很高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种配方设计合理、着色效果好，导电性能优 异、造价低的涂料用环保型水性导电黑浆。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种工艺设计合理、直接用水稀释即可浸 涂织物、附着力好、产品质量稳定的涂料用环保型水性导电黑浆的制备方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该涂料用环保型水性导电黑浆，其 原料组成是
水20 - 50重量份；炭黑30 - 45重量份；分散剂2 — 6重量份；乳化剂1一5重量份；铵盐助剂1 一 5重量份；水性中间体10 — 20重量份；二乙二醇4 15重量份。分散 剂主要起到分散炭黑，制备高浓度、低粘度黑浆；乳化剂主要起润湿炭黑，赋予色浆优越的 机械和化学稳定性、成膜性及耐水性。铵盐助剂主要起到调节整个体系的酸碱度以及分散 炭黑的作用，水性中间体主要起到润湿炭黑和分散作用，二乙二醇主要起到调节流动性、保 湿等作用。作为优选，本发明所述的配方中还包括甲基异噻唑啉酮0. 05 0. 25重量份、消 泡剂0 0. 5重量份、防霉剂0 0. 5重量份。作为优选，本发明所述的分散剂为非离子酚醛衍生物。作为优选，本发明所述的乳化剂为阴离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠。作为优选，本发明所述的铵盐助剂为三乙醇胺和/或二乙醇胺。作为优选，本发明所述的炭黑为纳米级导电炭黑。作为优选，本发明所述的水性中间体为脂肪族聚氧乙烯醚25%的水溶液。作为优选，本发明所述的防霉剂为多菌灵或正辛基异噻唑啉酮，所述的消泡剂为 有机硅类消泡剂。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种涂料用环保型水性导电黑 浆的制备方法，整个工艺过程中温度控制在50° C以下，其工艺步骤依次为
a、将20- 50重量份的水、10 - 20重量份的水性中间体、1 一 5重量份胺盐助剂、1一5 重量份的乳化剂、30 - 45重量份的炭黑混合，搅拌0. 5—0. 8h，搅拌速度为800—1200转 /分钟，得到浸润原料；
b、将4 15重量份的二乙二醇和2— 6重量份的分散剂进行高速分散，搅拌 0. 50. 8h，搅拌速度为600—800转/分钟，得到中间助剂；
c、将中间助剂加入浸润原料中，再搅拌0.50. 8h，搅拌速度为1200—1500转/分
钟；
d、将搅拌好的浆料，用砂磨机进行砂磨，砂磨速度为30(T400L/h，颗粒细度达到IOum 以下，得到环保型水性色浆。作为优选，本发明所述的步骤b中，加入0.05 0.25重量份的甲基异噻唑啉酮、 不多于0. 5重量份的消泡剂、不多于0. 5重量份的防霉剂，与二乙二醇和分散剂一起高速分散。本发明同已有的技术相比，具有以下优点和特点本发明彻底解决了无需树脂载 体，直接浸涂即可获得着色高、附着力好、导电优异的织物。本专利的发明大大降低制备导 电织物的成本，且导电能力优异。同时提高织物的透气性、对织物的硬度无或微小影响，在 适用的过程中，得到了消费者的广泛认可，该环保水性导电黑浆应用性能优良，制备工艺简 单，具有广泛应用前景。本发明的配方更加合理，组分配合更加先进，产品性能更优良、稳 定。工艺方法更先进，操作性更强。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而 本发明并不局限于以下实施例。实施例1 将29. 6kg水、20kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. 0kg三乙醇胺、2. 0kg阴离子烷基 聚氧乙烯醚硫酸钠、35kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为 1000转/分钟，得到浸润原料。将0. lkg的甲基异噻唑啉酮、0. 2kg的有机硅类消泡剂、0. lkg的多菌灵、8kg 二乙 二醇和3kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为800转/分钟， 得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例2
将38. 6kg水、10kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、4. Okg三乙醇胺、4. Okg阴离子烷基 聚氧乙烯醚硫酸钠、35kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为 1000转/分钟，得到浸润原料。将0. lkg的甲基异噻唑啉酮、0. 2kg的有机硅类消泡剂、0. lkg的正辛基异噻唑啉 酮、4kg 二乙二醇和4kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例3
将50. 6kg水、13kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg三乙醇胺、4. Okg阴离子乳化 剂、35kg导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为1000转/分钟，得到浸润 原料。将0. lkg的甲基异噻唑啉酮、0. 2kg的有机硅类消泡剂、0. lkg的正辛基异噻唑啉 酮、4kg 二乙二醇和6. Okg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 8h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例4
将20kg水、14kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、1. 0kg三乙醇胺、1. 5kg 二乙醇胺、 3. 0kg阴离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、33kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1 小时，搅拌速度为1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 07kg的甲基异噻唑啉酮、0. 3kg的有机硅类消泡剂、0. 2kg的多菌灵、9kg 二 乙二醇和5kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为800转/分 钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。
实施例5
将48kg水、17kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、3. 0kg 二乙醇胺、4. 0kg阴离子烷基 聚氧乙烯醚硫酸钠、40kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为 1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 2kg的甲基异噻唑啉酮、0. 2kg的有机硅类消泡剂、0. 3kg的正辛基异噻唑啉 酮、7kg 二乙二醇和5kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例6
将44kg水、18kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、0. 5kg三乙醇胺、0. 5kg 二乙醇胺、 5. Okg阴离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、43kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1 小时，搅拌速度为1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 05kg的甲基异噻唑啉酮、0. 5kg的有机硅类消泡剂、0. 4kg的正辛基异噻唑啉 酮、15kg 二乙二醇和6kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例7
将37kg水、19kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg 二乙醇胺、2. Okg阴离子烷基 聚氧乙烯醚硫酸钠、30kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为 1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 25kg的甲基异噻唑啉酮、0. 4kg的有机硅类消泡剂、0. 2kg的多菌灵、11kg 二 乙二醇和4kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为800转/分 钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例8:
将36kg水、12kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、3. Okg三乙醇胺、1. 5kg 二乙醇胺、 1. 0kg阴离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、38kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1 小时，搅拌速度为1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 23kg的甲基异噻唑啉酮、0. 2kg的有机硅类消泡剂、0. 5kg的正辛基异噻唑啉 酮、12kg 二乙二醇和2kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到IOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例9
将42kg水、15kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、3. 5kg 二乙醇胺、1. 5kg阴离子烷基 聚氧乙烯醚硫酸钠、45kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为 1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 15kg的甲基异噻唑啉酮、0. 3kg的有机硅类消泡剂、0. 3kg的正辛基异噻唑啉 酮、14kg 二乙二醇和3kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 IOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例10
将23kg水、20kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg三乙醇胺、2. Okg 二乙醇胺、 2. 5kg阴离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、32kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1 小时，搅拌速度为1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 18kg的甲基异噻唑啉酮、0. Ikg的有机硅类消泡剂、0. 2kg的多菌灵、6kg 二 乙二醇和5kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为800转/分 钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 IOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例11
将26kg水、16kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、1. 5kg 二乙醇胺、3. Okg阴离子烷基 聚氧乙烯醚硫酸钠、37kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1小时，搅拌速度为 1000转/分钟，得到浸润原料。将0. 12kg的甲基异噻唑啉酮、0. Ikg的有机硅类消泡剂、0. 4kg的正辛基异噻唑啉 酮、IOkg 二乙二醇和4kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为 800转/分钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度 为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 IOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。实施例12
将33kg水、llkg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg三乙醇胺、1. Okg 二乙醇胺、 4. 5kg阴离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、42kg纳米级导电炭黑混合进行润湿、预分散，搅拌1 小时，搅拌速度为1000转/分钟，得到浸润原料。将0. Ilkg的甲基异噻唑啉酮、0. 3kg的有机硅类消泡剂、0. 3kg的多菌灵、5kg 二 乙二醇和3kg非离子酚醛衍生物分散剂，首先进行搅拌，搅拌0. 5h，搅拌速度为800转/分 钟，得到高速分散的混合助剂。然后将高速分散的混合助剂加入搅拌好的浸润原料中，搅拌时间0. 5h，搅拌速度为1200转/分钟。然后用立式砂磨机进行砂磨，砂磨速度为400L/h，磨至颗粒细度达到 lOum以下，得到导电性能良好的环保型水性黑浆。经过检测，以上实施例的产品的性能均能实现良好的导电性能，电阻率保持在10 6Q cm。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其配方、工艺所取名称等 可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于 本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做 各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利 要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟 悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本 发明的保护范围。
8
权利要求
一种涂料用环保型水性导电黑浆，其原料组成是水20－50重量份；炭黑30－45重量份；分散剂2－6重量份；乳化剂1—5重量份；铵盐助剂1－5重量份；水性中间体10－20重量份；二乙二醇4～15重量份。
2.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的配方中还包 括甲基异噻唑啉酮0. 05 0. 25重量份、消泡剂0 0. 5重量份、防霉剂0 0. 5重量份。
3.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的分散剂为非 离子酚醛衍生物。
4.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的乳化剂为阴 离子烷基聚氧乙烯醚硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的铵盐助剂为 三乙醇胺和/或二乙醇胺。
6.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的炭黑为纳米 级导电炭黑。
7.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的水性中间体 为脂肪族聚氧乙烯醚25%的水溶液。
8.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的防霉剂为多 菌灵或正辛基异噻唑啉酮，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂。
9.一种如权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆的制备方法，整个工艺过程中 温度控制在50° C以下，其工艺步骤依次为将20 - 50重量份的水、10 - 20重量份的水性中间体、1 - 5重量份胺盐助剂、1一5 重量份的乳化剂、30 - 45重量份的炭黑混合，搅拌0. 5—0. 8h，搅拌速度为800—1200转 /分钟，得到浸润原料；将4 15重量份的二乙二醇和2 — 6重量份的分散剂进行高速分散，搅拌 0. 50. 8h，搅拌速度为600—800转/分钟，得到中间助剂；c、将中间助剂加入浸润原料中，再搅拌0.50. 8h，搅拌速度为1200—1500转/分钟；d、将搅拌好的浆料，用砂磨机进行砂磨，砂磨速度为30(T400L/h，颗粒细度达到IOum 以下，得到环保型水性色浆。
10.根据权利要求1所述的涂料用环保型水性导电黑浆，其特征是所述的步骤b中， 加入0. 05 0. 25重量份的甲基异噻唑啉酮、不多于0. 5重量份的消泡剂、不多于0. 5重量 份的防霉剂，与二乙二醇和分散剂一起高速分散。
全文摘要
本发明涉及一种涂料用环保型水性导电黑浆及其制备方法，属于印染行业的专用着色剂，该涂料用环保型水性导电黑浆，其原料组成是水20－50重量份；炭黑30－45重量份；分散剂2－6重量份；乳化剂1—5重量份；铵盐助剂1－5重量份；水性中间体10－20重量份；二乙二醇4～15重量份。本发明具有配方设计合理、着色效果好，导电性能优异、造价低的优点。
文档编号D06P1/44GK101922122SQ20101029345
公开日2010年12月22日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者丁海燕, 帅宏喜, 赵树往 申请人:杭州中富彩新材料科技有限公司