一种耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子及导电涂料技术领域，具体涉及一种耐洗涤耐折叠的聚氨酯导 电涂料。
【背景技术】
[0002] 导电涂料由于导电性好、成本低、原料无毒或低毒、与基材结合牢度高、使用方便， 而逐步替代部分金属电路，在光伏产业、印刷电路、生物传感器、电磁屏蔽材料、ID卡、RFID 天线等领域广泛应用。近年来导电涂料开始在智能纺织品等新兴领域使用，用于印刷导电 电路和抗静电涂层等用途，但是这种导电电路和抗静电涂层不耐洗涤、不耐折叠，使用寿命 短。
[0003] 目前市售导电涂料种类很多，例如常见的AcheS〇n423SS、CH-8等具有优异的导电 性能，在PET薄膜上印刷的导电涂层可以弯曲180~360°，但是不能反复折叠。将这些油 性导电涂料印刷在纺织品上，导电涂层即不耐洗涤，也不耐折叠。
[0004] IidaKazani等在Fibres&TextilesinEasternEurope, 2012, 20 (1) : 57-63中 提到，在纺织品表面涂抹一层银导电涂料，测定涂层耐洗性能，在洗衣机中洗涤20次后，部 分样品的导电涂层脱落，其余样品的电阻值增加60~1500倍，所有样品都不耐洗。如果在 导电涂层的表面涂覆一层聚氨酯保护层，则样品耐洗性能有所提高，在洗衣机中洗涤20次 后，有两个样品的电阻值只提高10~25%，可以认为耐洗20次，但是这与耐洗50次的要求 还有很大差距。
[0005] 到目前为止，尚未见到能在纺织品上使用、能耐洗50次、能耐180°反复折叠的导 电涂料的文献报道。
[0006] 市场上现有导电布还包括金属丝混纺导电布和金属派射导电布两种，其中金属丝 混纺导电布采用银丝、铜丝或不锈钢丝等导电材料，而金属溅射导电布是将镍、铜等金属附 着在纺织品表面，虽然这两种导电布的导电性较好，但是制作成本高，不耐洗涤和折叠，与 耐洗50次、耐180°反复折叠的要求还有很大差距。
[0007] 为了克服上述缺点，需要对导电油墨配方进行改进，以提高其在纺织品上应用时 的耐洗、耐折性能，延长使用寿命。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂 料。
[0009] 为实现上述目的本发明采用的技术方案为：
[0010] 一种耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，聚氨酯导电涂料成分按质量（重量）百分 比计，
[0011] 20 %~60 %水性聚氨酯分散体、6 %~12 %导电材料、5 %~20 %分散剂、 0. 1%-2%消泡剂、1%~8%保湿剂、0%~2%pH调节剂0%~2%柔软剂、0%~1%流变 调节剂、0%~1 %润湿剂、0%~10%增稠剂、其量为溶剂；
[0012] 其中，水性聚氨酯分散体的结构如式I所示，
【主权项】
1. 一种耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：聚氨酯导电涂料成分按质量 (重量）百分比计，水性聚氨醋分散体20%~60%，导电材料6%~12%，分散剂5%~ 20%，消泡剂0. 1 %~2%，保湿剂1 %~8%，pH调节剂0%~2%，柔软剂0%~2%，流变 调节剂〇 %~1 %，润湿剂〇 %~1 %，增稠剂〇 %~10 %，余量为溶剂； 其中，水性聚氨酯分散体的结构如式I所示：
式I中n= 8 ~80,a= 3 ~42,b= 4 ~45，
2. 按照权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：如式I所示 的水性聚氨酯分散体基本特征为：固含量35±2%、粘度100~400mPa?s(25°C)、pH6~ 7、非离子型、平均粒径30~100nm。
3. 按照权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：所述导电材 料为碳纳米管。
4. 按照权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：所述分散剂 为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐、丙烯酸-丙烯酸 酯梳妆聚合物、聚乙二醇、聚环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合物、聚环氧乙烷-聚丙烯酸脂嵌 段聚合物中的一种或多种。
5. 按权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：所述消泡剂为 聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇的乙二醇溶液中的一种或 多种。
6. 按权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：所述保湿剂为 尿素、乙二醇、丙二醇或丙三醇。
7. 按权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：所述pH调节剂 为氨水、氢氧化钠、三乙胺、二甲基乙胺、AMP-95、N-羟乙基-N'-甲基-1，3-丙二胺、N-甲 基二异丙胺、硫酸铵、乙酸、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。
8. 按权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料，其特征在于：所述柔软剂为 聚硅氧烷微乳液、氨基聚硅氧烷乳液或微乳液、聚醚改性聚硅氧烷乳液、环氧改性聚硅氧 烷、羧基改性聚硅氧烷中的一种或多种；流变调节剂为合成树脂、天然杂多糖、有机酸改性 异多糖体、交联聚丙烯酸盐、纤维素衍生物、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；润湿剂为聚 醚改性有机硅、2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇、2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇 聚氧乙烯醚、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯、聚氧乙烯醚中的一种或多种； 增稠剂为聚丙烯酸铵盐或钠盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠中的一种或多种；溶剂为 蒸馏水、高纯水、纯净水、去离子水中的一种或多种。
9. 按权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料的制备方法，其特征在于： (1) 碳纳米管分散：按上述比例称取，在反应器中加入溶剂、分散剂，搅拌至分散剂完 全溶解后，400~800r.p.m转速搅拌下依次加入水性聚氨酯分散体、润湿剂、消泡剂、保湿 剂和pH调节剂，混合均匀后使体系pH达到7~8 ;而后慢慢加入导电材料，待导电材料完 全润湿后，再慢慢加入柔软剂、流变调节剂和增稠剂，搅拌转速提高到1200~2000r.p.m， 高速分散30~60分钟，得到糊状混合物； (2) 导电涂料分散研磨：利用立式或卧式砂磨机对上述糊状混合物进行分散研磨，按 照糊状混合物与氧化锆珠体积比为1:0. 4~1的比例量取直径1~1. 2mm的氧化锆珠，调 整转速至1380~5000r.p.m研磨0. 5~2小时后过滤出料，得到即得到耐洗绦耐折叠的聚 氨酯导电涂料。
10. 按权利要求1所述的耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料的用途，其特征在于：所述导 电涂料直接涂覆在各类纺织品基材上，即得到具有抗静电和电磁屏蔽效果，可应用于抗静 电和电磁屏蔽领域导电涂层纺织品。
【专利摘要】本发明属于高分子及导电涂料技术领域，具体涉及一种耐洗涤耐折叠的聚氨酯导电涂料。聚氨酯导电涂料成分按质量(重量)百分比计，水性聚氨酯分散体20％～60％，导电材料6％～12％，分散剂5％～20％，消泡剂0.1％～2％，保湿剂1％～8％，pH调节剂0％～2％，柔软剂0％～2％，流变调节剂0％～1％，润湿剂0％～1％，增稠剂0％～10％，余量为溶剂；其中，水性聚氨酯分散体的结构如式Ⅰ所示。本发明的聚氨酯导电涂料的耐洗性能采用国际标准方法测试(BS EN ISO 6330：2012)，耐折叠性能采用国产HT-1063耐曲折试验机测试。式Ⅰ中n＝8～80，a＝3～42，b＝4～45，R选自或
【IPC分类】D06M15-647, D06M15-568, D06M11-74, D06M15-643
【公开号】CN104775304
【申请号】CN201510204579
【发明人】魏峰, 董仕晋, 刘歌, 王瑛, 刘冬雪
【申请人】中国中化股份有限公司, 沈阳化工研究院有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月27日