导电环氧树脂涂料和静电耗散地板的制作方法

本发明涉及导电环氧树脂涂料及其在静电耗散地板中的用途。

背景技术：

1、静电耗散地板，也称为esd(electrostatic dissipative)地板，是已知的。其用于将空间中例如由于行走或行驶而产生的静电电荷通过鞋子和地板耗散至地面。由此避免自发的静电放电，自发的静电放电在敏感产品或仪器的生产或操作中会造成缺陷或故障。

2、静电耗散地板必须相对于地面具有足够低的电阻以可靠地耗散电荷，但其耗散程度需要确保在接触电流时不会对人员健康造成风险。对于这种地板存在一些标准，标准中描述了静电行为和电行为的测试方法。例如，din en 61340-4-1描述了一种用于确定地板覆盖物和铺设地板的电阻的测试方法，而din en 61440-4-5则在电阻方面评价了静电安全性并且评价了人员、鞋子和地板覆盖物组合的荷电性。

3、基于环氧树脂的地板在机械应力和对许多物质的耐受性方面特别结实。因此，它们特别适合高要求的工业生产空间。基于环氧树脂的静电耗散地板系统必须满足一系列性能。其需要在不同基材上建立可靠的粘附力，并以尽可能小的成本进行安装。被地板吸收的静电电荷需要可靠地向下消散。为此，在涂层下方铺设具有接地铜带或铜线的所谓的导电系统。环氧树脂涂层应当易于安装并与位于下方的导电系统相容，并且固化之后应当具有硬度高且脆性低的美观、均匀的表面。为此，环氧树脂涂料需要在环境温度下具有低粘度、良好的流平和良好的脱气以及长的开放时间，但是仍然尽可能迅速地固化而不形成硬化缺陷，例如残余粘性、斑点或浑浊。为了获得高防滑性，可以在表面铺洒沙子并用密封料覆盖。固化之后，经涂覆的地板应当具有在约105至108欧姆的范围内的电阻并且坚固耐用。

4、由合成树脂(例如环氧树脂)制成的地板是绝缘体。实现导电性有多种可能。已知使用提供导电性的离子液体或可溶于合成树脂基质的有机盐。但这会减缓固化，严重降低地板的机械和化学耐久性，并且电阻高度依赖于周围的空气湿度。此外，可以添加导电固体颗粒。适合于此的例如是金属，金属具有强烈的固有颜色并且在仍为液体的组合物的储存期间由于其高比重而沉降在容器底部，使得难以在涂料中均质搅拌和分布。这导致不均匀的电阻以及导电性过低的区域。还已知添加导电炭黑或石墨，由此虽然能实现可靠的导电性，但是由于这些物质的强烈黑色而只能获得非常深色至黑色的涂层，这对于工业地板来说通常是不希望的。还已知由碳制成的细纤维，即所谓的碳纤维。但是其同样难以均质混入并且倾向于积聚，这在固化之后仍然可见并且导致具有不均匀电阻的不美观表面。最近已知所谓的碳纳米管(cnt)也可用作导电填料。其为由碳制成的纳米管，其壁由单个石墨层(所谓的石墨烯)组成。即使使用极少量的碳纳米管，也能在较大面积上实现基本与空气湿度无关的良好的导电性和均匀的电阻。然而，由于其高表面积，它们具有显著的增稠效果。由此在施加时导致较差的流平，并且难以以在表面处爆裂的上升气泡的形式通过夹带空气的逸出而脱气。因此，基于碳纳米管的导电涂料在施加时需要更多的注意和时间，并且在固化之后由于脱气不完全而显示出不太平整的表面。

5、例如，在ep 1,437,182中描述了基于环氧树脂的静电耗散地板，其中使用碳纤维作为导电填料。

6、作为环氧树脂固化剂的式(i)的胺例如描述于ep 3,180,383或ep 3,344,677中。

技术实现思路

0、发明概述

1、因此，本发明的目的是提供一种导电环氧树脂涂料，该涂料具有基本与空气湿度无关的电阻，在即使不使用或仅使用少量非结合性稀释剂进行加工时也能显示出良好的流平和良好的脱气，迅速固化并且最终具有均匀、美观的表面，并且适合作为静电耗散地板系统的组成部分。

2、令人惊讶的是，通过使用根据权利要求1所述的碳纳米管和至少一种式(i)的胺的组合实现了该目的。虽然包含碳纳米管的环氧树脂涂料具有可靠的导电性和基本与空气湿度无关的电阻，然而超细碳纳米管使得流平和脱气明显更加困难。特别是在经填充的着色涂料的情况下，脱气非常困难，使得即使在用刺辊或刺靴处理尚为液体的涂料之后，仍然形成具有未破裂细小气泡的不太平整的表面。与式(i)的胺的组合则令人惊讶地实现了明显改善的流平和明显改善的脱气，由此使得易于加工，并且形成美观、特别均匀的表面。本发明的用途能够实现具有高颜色强度的着色涂料，以及透明涂料，其中式(i)的胺令人惊讶地实现特别高透明度。由本发明的用途得到的经固化涂料具有美观、均匀的表面，高硬度和极低脆性，对机械和化学应力的高坚固性以及基本上与空气湿度无关的表面上均匀分布的导电性。本发明的用途还特别能够实现固化之后具有特别低的有机物质排放的导电涂料，其适合用于医院或洁净室。

3、由本发明的用途得到的环氧树脂涂料能够实现静电耗散地板系统，所述静电耗散地板系统容易简单安装，导致特别低的排放，并且满足最高的美学要求。其能够实现具有彩色、特别均匀的表面的地板系统，以及具有防滑、透明密封且铺洒沙子的表面的地板系统。

4、本发明的其它方面为其它独立权利要求的主题。本发明的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。

技术特征：

1.碳纳米管和至少一种式(i)的胺的组合用于制备导电环氧树脂涂料的用途，

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，基于整个环氧树脂涂料计，所述碳纳米管的存在量在0.001重量％至0.1重量％、特别是0.001重量％至0.05重量％的范围内。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其特征在于a表示1,2-亚乙基，z表示h并且y表示苯基。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其特征在于，式(i)的胺的使用量使得环氧树脂涂料中所有存在的胺氢的至少5％来自式(i)的胺。

5.由根据权利要求1至4中任一项所述的用途获得的导电环氧树脂涂料，其包含

6.根据权利要求5所述的环氧树脂涂料，其特征在于，所有存在的胺氢的5％至50％来自式(i)的胺，并且存在至少一种具有至少四个脂族胺氢的其它胺。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的环氧树脂涂料，其特征在于，基于整个涂料计，其含有少于5重量％的水。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的环氧树脂涂料，其特征在于，基于整个涂料计，其包含

9.根据权利要求5至8中任一项所述的环氧树脂涂料，其特征在于，其被着色并且基于整个涂料计含有20重量％至70重量％的碳酸钙、石英粉、石英砂或其组合。

10.根据权利要求5至8中任一项所述的环氧树脂涂料，其特征在于，其为透明的并且基于整个涂料计包含

11.经固化的导电环氧树脂涂料，其由经混合的根据权利要求5至10中任一项所述的环氧树脂涂料获得。

12.静电耗散地板系统，其由下至上包含

13.根据权利要求12所述的地板系统，其特征在于，根据din en61340-4-1确定的接地电阻在>5.104欧姆且<109欧姆的范围内。

14.根据权利要求12或13中任一项所述的地板系统，其特征在于，所述导电系统包括至少一个接地铜线或接地铜带以及任选地至少一个与其接触且电阻<104欧姆的导电膜。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的地板系统，其特征在于，所述导电环氧树脂涂料被着色并且具有0.1至5mm、特别是0.2至3mm范围内的层厚度。

16.根据权利要求15所述的地板系统，其特征在于，所述导电环氧树脂涂料直接施加到至少一个接地铜线或至少一个接地铜带上，并且在其之间没有导电膜。

17.根据权利要求12至14中任一项所述的地板系统，其特征在于，导电环氧树脂涂料上铺洒有过量的导电石英砂并且覆盖有透明密封料。

技术总结
本发明涉及碳纳米管和至少一种式(I)的胺的组合用于制备导电环氧树脂涂料的用途以及包含所述导电环氧树脂涂料的静电耗散地板系统。本发明能够实现一种容易加工、坚固、静电耗散的环氧树脂地板系统，所述地板系统具有尽可能恒定的电阻，特别高的美学、良好脱气、均匀的表面。

技术研发人员：J·格鲁特金格,U·万德布吕根,O·萨利奥格鲁,E·卡瑟米
受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12