一种环保型抗静电PET薄膜的制备方法及其产品与流程

文档序号:11097749阅读:637来源:国知局
本发明属于抗静电材料
技术领域
,特别涉及一种环保型抗静电PET薄膜的制备方法,以及依据该制备方法制得的产品。
背景技术
:静电对日常生活和生产会产生一定的危害,尤其是在电子元件的生产和使用过程中,产生的静电常常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,则会致使介电层损毁。随着电子制造业的快速发展,抗静电技术的需求越来越普遍且迫切。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最快速并最受重视的一种导电高分子。在现有技术中,PEDOT/PSS水分散体已在抗静电涂料的制备中获得了巨大成功,将PEDOT/PSS类抗静电涂料涂覆于制品上,可形成抗静电涂层,从而发挥静电消除作用。在现有技术中,PEDOT/PSS类抗静电涂料所普遍使用的成膜物质主要是丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等高分子树脂,然而,这些树脂都是由石油经过多次加工后生产制得,即这些成膜物质属于“石油基成膜物质”;众所周知,石油的炼制过程不可避免会产生大量污染及三废排放,同时,石油是不可再生资源,随着石油资源的日益匮乏,这些树脂的价格也将不断攀升,造成PEDOT/PSS类抗静电涂料的生产成本压力不断增大。PET薄膜是工业生产与日常生活中最常用的一种薄膜,涂覆有PEDOT/PSS类抗静电涂料的PET薄膜的需求量很大;因此,目前,本领域的研发人员正致力于设计出一种全新的抗静电PET薄膜的制备方法,使其避免使用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等高分子树脂,以达到绿色环保和降低生产成本的目的。技术实现要素:针对上述现有技术中存在的缺陷与不足,本发明旨在提供一种全新的抗静电PET薄膜的制备方法,具体地,发明人巧妙利用了可再生的植物基高分子材料为成膜物质,采用特定工艺进行制备。因此,本发明的第一方面提供了一种环保型抗静电PET薄膜的制备方法,包括以下步骤:将以木薯氧化淀粉为成膜物质的抗静电涂料涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中烘干固化,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜;其中,所述抗静电涂料按质量份配比包含以下组分:PEDOT/PSS水分散体1份,木薯氧化淀粉糊化液0.6~1份,羧甲基纤维素钠糊化液0.1~0.2份,二甲基亚砜0.2~0.5份,润湿流平剂0~0.11份,水3~5份,异丙醇3~5份。优选地,在上述制备方法中,所述抗静电涂料的干膜涂覆厚度为0.03~0.1μm。优选地,在上述制备方法中,所述烘干固化的温度为120~140℃。优选地,在上述制备方法中,所述烘干固化的持续时间为1~3分钟。优选地,在上述制备方法中,所述抗静电涂料按以下步骤制备:先向反应容器中加入所述PEDOT/PSS水分散体,然后加入所述木薯氧化淀粉糊化液、所述羧甲基纤维素钠糊化液、所述二甲基亚砜、所述润湿流平剂、所述水,并以1000~2500rpm的转速搅拌,最后加入所述异丙醇,继续搅拌,即得所述抗静电涂料。进一步优选地,在上述制备方法中,所述木薯氧化淀粉糊化液的固含量为15~25%。进一步优选地,在上述制备方法中,所述羧甲基纤维素钠糊化液的固含量为1~2.5%。此外,本发明的第二方面,提供了一种环保型抗静电PET薄膜,其由本发明第一方面所述的制备方法制得。在本发明所提供的技术方案中,发明人合理且巧妙地采用了可再生资源木薯加工制得的木薯氧化淀粉作为主要成膜物质,成功地将PEDOT/PSS类抗静电涂料的成膜物质的原料改变为可再生原料,降低了生产成本;并且,采用木薯氧化淀粉为组分之一的所述抗静电涂料的制备方法大大减少了三废的排放,从而显著降低了环境污染,有利于人民群众的身体健康,同时,避免了对不可再生资源——石油的依赖,从而有利于实现可持续发展。此外,所述环保型抗静电PET薄膜的制备方法整体工艺简单,操作方便,利于大规模工业化生产;依据该制备方法制得的环保型抗静电PET薄膜的抗静电性能优异,达到了采用聚氨酯树脂作为成膜物质的抗静电PET薄膜的抗静电性能;因此,本发明所提供的环保型抗静电PET薄膜的制备方法及其产品具有广阔的应用前景与良好的市场潜力。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施方式。第一方面,本发明提供了一种环保型抗静电PET薄膜的制备方法,包括以下步骤:将以木薯氧化淀粉为成膜物质的抗静电涂料涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中烘干固化,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜;其中,所述抗静电涂料按质量份配比包含以下组分:PEDOT/PSS水分散体1份,木薯氧化淀粉糊化液0.6~1份,羧甲基纤维素钠糊化液0.1~0.2份,二甲基亚砜0.2~0.5份,润湿流平剂0~0.11份,水3~5份,异丙醇3~5份。在一个优选实施例中,所述抗静电涂料的干膜涂覆厚度为0.03~0.1μm。在一个优选实施例中,所述烘干固化的温度为120~140℃。在一个优选实施例中,所述烘干固化的持续时间为1~3分钟。在一个优选实施例中,所述抗静电涂料按以下步骤制备:先向反应容器中加入所述PEDOT/PSS水分散体,然后加入所述木薯氧化淀粉糊化液、所述羧甲基纤维素钠糊化液、所述二甲基亚砜、所述润湿流平剂、所述水,并以1000~2500rpm的转速搅拌,最后加入所述异丙醇,继续搅拌,即得所述抗静电涂料。在一个进一步优选的实施例中,所述木薯氧化淀粉糊化液的固含量为15~25%。在一个进一步优选的实施例中,所述羧甲基纤维素钠糊化液的固含量为1~2.5%。第二方面,本发明提供了一种环保型抗静电PET薄膜,其由本发明第一方面所述的制备方法制得。为了更好地理解本发明所述的技术方案,现通过以下实施例对其作进一步解释和说明,但本发明并不限于以下实施例。实施例1(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为25%的木薯氧化淀粉糊化液、固含量为2.5%的羧甲基纤维素钠糊化液、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以1000rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料A1;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料A1涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,干膜涂覆厚度为0.1μm,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中于120℃下烘干固化1分钟,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜,测得其表面电阻为105Ω/□。实施例2(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为20%的木薯氧化淀粉糊化液、固含量为1.8%的羧甲基纤维素钠糊化液、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以1500rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料A2;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料A2涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,干膜涂覆厚度为0.08μm,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中于120℃下烘干固化3分钟,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜,测得其表面电阻为105Ω/□。实施例3(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为15%的木薯氧化淀粉糊化液、固含量为1%的羧甲基纤维素钠糊化液、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以2000rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料A3;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料A3涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,干膜涂覆厚度为0.09μm,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中于130℃下烘干固化3分钟,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜,测得其表面电阻为105Ω/□。实施例4(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为24%的木薯氧化淀粉糊化液、固含量为2.2%的羧甲基纤维素钠糊化液、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以1500rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料A4;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料A4涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,干膜涂覆厚度为0.07μm,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中于120℃下烘干固化1分钟,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜,测得其表面电阻为106Ω/□。实施例5(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为18%的木薯氧化淀粉糊化液、固含量为2.0%的羧甲基纤维素钠糊化液、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以2500rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料A5;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料A5涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,干膜涂覆厚度为0.06μm,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中于130℃下烘干固化2分钟,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜,测得其表面电阻为105Ω/□。实施例6(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为16%的木薯氧化淀粉糊化液、固含量为1.2%的羧甲基纤维素钠糊化液、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以2500rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料A6;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料A6涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,干膜涂覆厚度为0.03μm,再将涂覆后的PET薄膜在烘箱中于140℃下烘干固化1分钟,然后冷却到室温,即制得所述环保型抗静电PET薄膜,测得其表面电阻为107Ω/□。对比例1(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为35%的聚氨酯树脂、二甲基亚砜、水,并以2500rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料D1;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料D1涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,并在烘箱中烘干固化,然后冷却到室温,制得抗静电PET薄膜;具体干膜涂覆厚度、固化温度、固化时间,以及它们所对应的抗静电PET薄膜的表面电阻数据如下表1所示:表1干膜涂覆厚度/μm固化温度/℃固化时间/min表面电阻/Ω/□0.0814011060.141203106对比例2(1)先向反应容器中加入PEDOT/PSS水分散体,然后加入固含量为20%的聚氨酯树脂、二甲基亚砜、润湿流平剂、水,并以2000rpm的转速搅拌,最后加入异丙醇,继续搅拌,制得抗静电涂料D2;其中,各组分的质量份配比如下:(2)将抗静电涂料D2涂覆于经过电晕处理的PET薄膜上,并在烘箱中烘干固化,然后冷却到室温,制得抗静电PET薄膜;具体干膜涂覆厚度、固化温度、固化时间,以及它们所对应的抗静电PET薄膜的表面电阻数据如下表2所示:表2干膜涂覆厚度/μm固化温度/℃固化时间/min表面电阻/Ω/□0.0714011050.111203105以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。当前第1页1 2 3 
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