一种导电涂料及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了一种导电涂料及其制备方法和应用，该导电涂料主要由以下重量份数原料所制成：PEDOT?PSS水分散体20.2?40.2份、水性聚氨酯15?30份、3?(2,3?环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3–1.3份、异丙醇18?20份、1?甲基?2?吡咯烷酮7?9份、羟乙基纤维素3.5–4.5份、水性流平剂0.2?0.4份、N,N?二甲基乙醇胺1?3份；相对于现有技术，本发明所得的导电涂料与聚乙烯纤维之间有较高的粘附性，制备工艺简单并且绿色环保，所得的导电聚乙烯纤维具有较高的导电性与稳定性。
【专利说明】
一种导电涂料及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料，具体涉及一种导电涂料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，一些具有良好电绝缘性的高分子材料被广泛应用到电子产品 中。这类材料在使用过程中产生的静电不及时排除，将会影响设备中精密电子元件的数据 稳定性，甚至对仪器造成损坏。对于采用薄膜封装的设备来说，有时会因为静电累积产生意 想不到的后果，尤其是在石油管道输、化学品运输等方面。有关消除静电的方法很多，目前 研究较多的是在绝缘材料的外层涂制一层导电涂料，达到抗静电的效果。但是目前的导电 涂料只要适用于玻璃，陶瓷，高分子绝缘膜材等方面，适用于织物以及纤维的导电涂料还很 少，随着智能穿戴设备以及功能纤维的发展，用于织物的导电涂料必然有广阔的前景。
【发明内容】
[0003] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种导电涂料及其制备 方法和应用。
[0004] 技术方案：如本发明所述一种导电涂料，，主要由以下重量份数原料所制成： PED0T-PSS水分散体20.2-40.2份、水性聚氨酯(WPU) 15-30份、3-(2，3-环氧丙氧）丙基三甲 氧基硅烷(SCA-187)0.3-1.3份、异丙醇（IPAH8-20份）、1_甲基-2-吡咯烷酮(NMP)7-9份、羟 乙基纤维素(HEC) 3.5 - 4.5份、水性流平剂(BYK-333) 0.2 - 0.4份、N，N-二甲基乙醇胺1 -3份。
[0005] 作为优选，所述的导电涂料，主要由以下重量份数原料所制成:PED0T-PSS水分散 体28.2-35.2份、水性聚氨酯20-25份、3-( 2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷0.8-1.0份、异 丙醇15-18份、1-甲基-2-吡咯烷酮7-9份、羟乙基纤维素3.8-4.0份、水性流平剂0.3-0.5份、 N，N-二甲基乙醇胺2-4份。
[0006] 本发明还提供一种导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0007] (1)将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌4-6min;
[0008] (2)加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌25-35min;
[0009] (3)再加入N，N-二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为7-8,继续快速搅拌2-4h后 得到复配的导电涂料。
[0010] 本发明提供一种导电涂料的应用，所述导电涂料用于导电聚乙烯纤维的制备。 [0011]作为优选，所述导电涂料用于导电聚乙烯纤维的制备方法包括:采用传统熔融纺 丝的工艺，在拉丝的最后一道环节，让拉出的丝穿过导电涂料，再经过红外灯烘烤箱，得到 淡蓝色的导电聚乙烯纤维。
[0012]有益效果：相对于现有技术，本发明所得的导电涂料与聚乙烯纤维之间有较高的 粘附性，制备工艺简单并且绿色环保，所得的导电聚乙烯纤维具有较高的导电性与稳定性。
【具体实施方式】 [0013] 实施例1
[0014] 本实施例所述一种导电涂料，主要由以下重量份数原料所制成:PED0T-PSS水分散 体20.2份、水性聚氨酯15份、3-(2,3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.3份、异丙醇18份、1-甲 基-2-吡咯烷酮7份、羟乙基纤维素3.5份、水性流平剂0.2份、N，N-二甲基乙醇胺1份。
[0015] 本实施例导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0016] (1)将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌4min;
[0017] (2)加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌25min;
[0018] (3)再加入N，N-二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为7,继续快速搅拌2h后得到 复配的导电涂料。
[0019] 实施例2
[0020] 本实施例所述一种导电涂料，主要由以下重量份数原料所制成:PH)〇T-PSS水分散 体40.2份、水性聚氨酯30份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1.3份、异丙醇20份、1-甲 基-2-吡咯烷酮9份、羟乙基纤维素4.5份、水性流平剂0.4份、N，N-二甲基乙醇胺3份。
[0021 ]本实施例导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0022] (1)将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌6min;
[0023] (2)加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌35min;
[0024] (3)再加入N，N-二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为8,继续快速搅拌4h后得到 复配的导电涂料。
[0025] 实施例3
[0026]本实施例所述一种导电涂料，主要由以下重量份数原料所制成：
[0027] PED0T-PSS水分散体30份、水性聚氨酯22份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 〇. 8份、异丙醇16份、1-甲基-2-吡咯烷酮8份、羟乙基纤维素4.2份、水性流平剂0.4份、N，N-二甲基乙醇胺3份。
[0028]本实施例导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0029] (1)将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌5min;
[0030] (2)加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌30min;
[0031] (3)再加入N，N-二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为7.5,继续快速搅拌3h后得 到复配的导电涂料。
[0032] 实施例4
[0033]本实施例所述一种导电涂料，主要由以下重量份数原料所制成:PED0T-PSS水分散 体28.2份、水性聚氨酯20份、3-(2,3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.8份、异丙醇15份、1-甲 基-2-吡咯烷酮7份、羟乙基纤维素3.8份、水性流平剂0.3份、N，N-二甲基乙醇胺2份。
[0034]本实施例导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0035] (1)将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌5min;
[0036] (2)加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌30min;
[0037] (3)再加入N，N_二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为7.5,继续快速搅拌3h后得 到复配的导电涂料。
[0038] 实施例5
[0039]本实施例所述一种导电涂料，主要由以下重量份数原料所制成:PED0T-PSS水分散 体35.2份、水性聚氨酯25份、3-(2,3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1.0份、异丙醇18份、1-甲 基-2-吡咯烷酮9份、羟乙基纤维素4.0份、水性流平剂0.5份、N，N-二甲基乙醇胺4份。
[0040]本实施例导电涂料的制备方法，包括如下步骤：
[00411 (1)将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌5min;
[0042] (2)加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌30min;
[0043] (3)再加入N，N-二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为7.5,继续快速搅拌3h后得 到复配的导电涂料。
[0044] 实施例6
[0045] 本实施例涉及导电涂料的应用，所述导电涂料采用实施例1的组方和制备方法所 得到，用于导电聚乙烯纤维的制备方法包括:采用传统熔融纺丝的工艺，在拉丝的最后一道 环节，让拉出的丝穿过导电涂料，再经过红外灯烘烤箱，得到淡蓝色的导电聚乙烯纤维。
[0046] 实施例7
[0047]本实施例的导电聚乙烯纤维采用实施例2的组方和制备方法所得到导电涂料所制 成，方法同实施例6。
[0048] 实施例8
[0049] 本实施例的导电聚乙烯纤维采用实施例3的组方和制备方法所得到导电涂料所制 成，方法同实施例6。
[0050] 实施例9
[0051]本实施例的导电聚乙烯纤维采用实施例4的组方和制备方法所得到导电涂料所制 成，方法同实施例6。
[0052] 实施例10
[0053]本实施例的导电聚乙烯纤维采用实施例5的组方和制备方法所得到导电涂料所制 成，方法同实施例6。
[0054] 实施例11
[0055] 导电材料的各种性能检测，采用传统的四探针测试仪对导电涂料电导性能进行测 试。
[0056]导电涂料中WPU重量份对导电涂料的影响，见表1。
[0057] 表1 WPU量对导电涂料的影响
[0058]
[0059] 实施例12
[0060] 导电涂料中PED0T-PSS水分散体重量份对导电涂料的影响，见表2。 [00611表2 PED0T-PSS水分散体重量份对导电涂料的影响
[0062]
[0063] 实施例13
[0064]导电涂料中SCA-187重量份对导电涂料的影响，见表3。
[0065] 表3 SCA-187用量对导电涂料的影响
[0066]
[0067] 实施例14
[0068]导电涂料中HEC重量份对导电涂料的影响，见表4。
[0069]表4 HEC用量对导电涂料的影响
[0070]
[0071] 实施例15
[0072] 本发明所得到导电涂料的各项性能，见表5。
[0073 ]对比例1为现有技术中玻璃的导电涂料。
[0074]表5导电涂料的各项性能
[0075]
[0076] 实施例16
[0077]本发明所得到导电聚乙烯纤维的导电性检测，见表6。 [0078] 表6导电聚乙烯纤维的导电性
[0079]
【主权项】
1. 一种导电涂料，其特征在于，主要由以下重量份数原料所制成:PEDOT-PSS水分散体 20.2_40.2份、水性聚氛酯15_30份、3_(2，3_环氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷0.3-1.3份、异丙 醇18-20份、1-甲基-2-吡咯烷酮7-9份、羟乙基纤维素3.5-4.5份、水性流平剂0.2-0.4份、N， N-二甲基乙醇胺1-3份。2. 根据权利要求1所述的导电涂料，其特征在于，主要由以下重量份数原料所制成： PED0T-PSS水分散体28.2-35.2份、水性聚氨酯20-25份、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅 烷0.8-1.0份、异丙醇15-18份、1-甲基-2-吡咯烷酮7-9份、羟乙基纤维素3.8-4.0份、水性流 平剂0.3-0.5份、N，N-二甲基乙醇胺2-4份。3. 权利要求1所述的导电涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将PED0T-PSS水分散体，在快速搅拌下，依次加入水性聚氨酯、3-(2，3-环氧丙氧)丙 基三甲氧基硅烷、异丙醇和1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌4-6min; (2) 加入配制好的羟乙基纤维素水溶液和水性流平剂，搅拌25-35min; (3) 再加入N，N-二甲基乙醇胺于混合体系中，调节pH为7-8,继续快速搅拌2-4h后得到 复配的导电涂料。4. 权利要求1所述的导电涂料的应用，其特征在于，所述导电涂料用于导电聚乙烯纤维 的制备。5. 根据权利要求4所述的导电涂料的应用，其特征在于，所述导电涂料用于导电聚乙烯 纤维的制备方法包括:采用传统熔融纺丝的工艺，在拉丝的最后一道环节，让拉出的丝穿过 导电涂料，再经过红外灯烘烤箱，得到淡蓝色的导电聚乙烯纤维。
【文档编号】D06M15/356GK106085147SQ201610402591
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】韩国志, 庞峰飞, 李俊
【申请人】江苏华昌织物有限公司