本发明属于pvc的抗静电技术领域，具体涉及一种防静电、阻燃涂层材料及其制备方法及其在背胶pvc产品上的应用。
背景技术：
在二十世纪中期，随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用,一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化,使得静电能积累到很高的程度,另一方面，静电敏感材料的生产和使用,如轻质油品,火药,固态电子器件等,工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元，这还不包括潜在的损失。在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。在石化工业，美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后，引起了世界科学家对静电防护的关注。我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故,其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐,山东某石化公司的胶渣罐,抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。
静电危害起因于静电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。细心的乘客大概会发现；在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线；以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。
pvc背胶产品在制造、存储、运输和使用过程中，都是成卷存放，在卷解过程中都会产生电火花，有很大的风险造成火灾或爆炸，因此，制作防静电的pvc背胶产品是亟待解决的技术问题。然而，在使用过程中，采用一般的阳离子抗静电剂、阴离子抗静电剂或非离子型抗静电剂，容易与其他基础成分发生反应，易造成了粘性不足、抗静电性能弱等问题，从而影响产品的质量。此外，但是pvc材料虽然不产生明火，但是存在着容易燃烧的缺陷，且燃烧中还会产生大量的毒烟，也更容易有燃烧隐患。
技术实现要素：
本发明的发明目的是为了提供一种防静电、阻燃涂层材料。以解决现有技术的上述不足。
本发明的另一目的是提供这种一种防静电、阻燃涂层材料的制备方法。
本发明所述防静电、阻燃涂层材料在背胶pvc产品上的应用。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现。
一种防静电、阻燃涂层材料，由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯40-54份；增粘树脂5-20份；消泡剂2-4份；含磷丙烯酸单体3-8份；三聚氰胺3-8份；水溶性聚苯胺1-3份；纳米二氧化硅粉1-3份；纳米二氧化锌粉1-3份；聚乙烯醇树脂5-15份，交联剂1-3份，分散剂1-3份，引发剂2-4份；水50-65份。
所述的增粘树脂为歧化松香酯。
所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述含磷丙烯酸单体为2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)膦酸酯、2-乙基(丙烯酰氧甲基)膦酸酯和2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯中的一种或几种。
所述交联剂为氨基树脂、硅烷偶联剂、硼酸、尿素等中的一种或两种以上任意比例的混合物。
所述分散剂为丙烯酸类或马来酸类高分子分散剂。
所述引发剂为盐酸、硫酸、磷酸等一种或两种以上任意比例的混合物。浓度小于1mol/l，优选低于0.1mol/l。
上述防静电涂层材料的制备方法：
(3)按比例称量各组分；
(4)将聚乙烯醇树脂、水、消泡剂混合均匀，加热至95～100℃，恒温使树脂充分溶解，冷却至室温，得到聚乙烯醇溶液；
(3)将纳米二氧化硅粉、纳米二氧化锌粉和分散剂置于适量水中，搅拌至充分均匀分散，得到纳米分散液；
(4)依次将水溶性聚苯胺、交联剂、引发剂、聚氨酯、增粘树脂、含磷丙烯酸单体、三聚氰胺加入上述制备好的聚乙烯醇溶液和纳米分散液中，均匀混合后即制得改性涂布液。
上述防静电、阻燃涂层材料涂布于背胶pvc材料上，制备防静电的背胶pvc。
本发明采用将纳米颗粒均匀分散到pva树脂中，不仅提高了涂层的防静电性能，同时涂层还具有优异的耐水性；此外纳米颗粒的加入使得整个涂布液体系即使在弱酸环境下，涂层亦可快速交联成膜，大大缓解了涂布液在储存过程中的自交联倾向，体系粘度长时间保持稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
本发明实施例所使用的产品为市售可得。
实施例1-5采用以下制备方法制备：
制备聚乙烯醇溶液：将聚乙烯醇树脂、水、消泡剂混合均匀，加热至95～100℃，恒使树脂充分溶解，冷却至室温，得到聚乙烯醇溶液；
制备纳米分散液：将纳米二氧化硅粉、纳米二氧化锌粉和分散剂置于适量水中，搅拌至充分均匀分散，得到纳米分散液；
依次将水溶性聚苯胺、交联剂、引发剂、聚氨酯、增粘树脂加入上述制备好的聚乙烯醇溶液和纳米分散液中，均匀混合后即制得改性涂布液。
实施例1
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯40份；增粘树脂10份；消泡剂3份；含磷丙烯酸单体3份；三聚氰胺3份；水溶性聚苯胺1份；纳米二氧化硅粉3份；纳米二氧化锌粉1份；聚乙烯醇树脂5份，交联剂1份，分散剂1份，引发剂2份；水65份。
实施例2
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯45份；增粘树脂10份；消泡剂3份；含磷丙烯酸单体4份；三聚氰胺4份；水溶性聚苯胺1份；纳米二氧化硅粉3份；纳米二氧化锌粉1份；聚乙烯醇树脂10份，交联剂1份，分散剂1份，引发剂2份；水50份。
实施例3
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯50份；增粘树脂20份；消泡剂4份；含磷丙烯酸单体5份；三聚氰胺5份；水溶性聚苯胺2份；纳米二氧化硅粉2份；纳米二氧化锌粉2份；聚乙烯醇树脂10份，交联剂2份，分散剂2份，引发剂2份；水60份。
实施例4
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯54份；增粘树脂5份；消泡剂3份；含磷丙烯酸单体6份；三聚氰胺6份；水溶性聚苯胺2份；纳米二氧化硅粉3份；纳米二氧化锌粉3份；聚乙烯醇树脂15份，交联剂3份，分散剂3份，引发剂2份；水50份。
实施例5
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯45份；增粘树脂15份；消泡剂2份；含磷丙烯酸单体8份；三聚氰胺8份；水溶性聚苯胺3份；纳米二氧化硅粉3份；纳米二氧化锌粉3份；聚乙烯醇树脂15份，交联剂1份，分散剂3份，引发剂3份；水65份。
对比例1
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯50份；增粘树脂20份；消泡剂4份；含磷丙烯酸单体5份；三聚氰胺5份；水溶性聚苯胺2份；纳米二氧化硅粉4份；聚乙烯醇树脂10份，交联剂2份，分散剂2份，引发剂2份；水60份。
对比例2
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯50份；增粘树脂20份；消泡剂4份；含磷丙烯酸单体5份；三聚氰胺5份；水溶性聚苯胺2份；纳米二氧化锌粉4份；聚乙烯醇树脂10份，交联剂2份，分散剂2份，引发剂2份；水60份。
对比例3
由以下按重量份计的原料组成：聚氨酯50份；增粘树脂20份；消泡剂4份；含磷丙烯酸单体5份；三聚氰胺5份；水溶性聚苯胺2份；聚乙烯醇树脂10份，交联剂2份，分散剂2份，引发剂2份；水60份。
剥离力和表面电阻率测试：
将上述产品均匀涂布于pvc片上，然后按照以下测试方式进行测试：
1、剥离力：180°剥离力按gb/2792-1998进行测试；采用电子剥离机进行测定(剥离速率为250mm/min)。
2、表面电阻率：按照gb50174-2008测定。
3、阻燃性能：按照ul94-2006标准，采用水平-垂直燃烧试验机进行观察。
由实施例3的测试数据和对比例1、对比例2、对比例3的测试数据对比可以看到：纳米二氧化硅粉和纳米二氧化锌粉的协同作用，比单一使用纳米二氧化硅粉和纳米二氧化锌粉的剥离强度和阻燃性能相当，但是导电系数具有很大差异，相差了近2个数量级。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。