一种新型无溶剂环氧防静电自流平涂料及其制备方法与流程

本发明属于涂料领域，具体涉及一种新型无溶剂环氧防静电自流平涂料及其制备方法。

背景技术：

1、自流平涂料为功能型地面装饰涂料，是一种能够快速实现平整牢固或具有装饰性地面的材料，通常分为有机类自流平涂料和无机类自流平涂料。有机类自流平涂料因具有优异的流平性而被广泛应用于工厂、净化车间、车库以及有特殊要求的地面。

2、基于自流平涂料的应用场景，一般要求自流平涂料具有较好的防静电性能，目前，市场上的有机类自流平涂料为无溶剂环氧类自流平涂料，其通过添加导电浆或导电碳纤维使得自流平涂料具备一定的导电性能，从而满足一般防静电涂料的要求。当采用导电浆导电时，自流平涂料地面容易出现电阻不稳定和韧性不足的问题；而当采用导电碳纤维导电时，由于生产过程中转速太高会分散时间过长，导致导电纤维过短，自流平涂料形成的地面容易出现导电盲点的问题。因此制备一种电阻稳定、韧性良好的自流平涂料具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足和缺点，本发明提供一种新型无溶剂环氧防静电自流平涂料，以改善现有环氧自流平涂料中存在的电阻不稳定、韧性不好等问题。

2、本发明提供一种新型无溶剂环氧防静电自流平涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：环氧树脂35～45份、导电材料0.36～0.44份、填料47～52份、环氧固化剂80～86份、稀释剂14～19份；导电材料包括碳纳米管和导电碳纤维。

3、将碳纳米管和导电碳纤维同时作为导电材料制备防静电涂料，一方面，碳纳米管本身具备良好的导电性能，可以与导电碳纤维共同作用增强涂料的导电性能；碳纳米管可以弥补导电碳纤维因其分散过程中导致的长度过短而产生的导电盲点问题，在较短的导电碳纤维中起到很好的“搭桥”作用，减少和避免出现导电性不通等问题，进一步提高防静电涂料的导电性。另外，碳纳米管还具有优异的力学和化学性能，导电纤维还具有耐腐蚀、耐磨、耐高温、强度高、轻质等优异性质，两者相互配合，可以制备得到具备优异的导电性能、力学性能以及耐腐蚀性能等的防静电涂料。

4、优选地，上述新型无溶剂环氧防静电自流平涂料，其特征在于，按照如下方法制备得到：制备a组分，将环氧树脂、部分第一稀释剂混合均匀，接着向其中加入碳纳米管混合均匀，继续加入消泡剂、流平剂、防沉剂、填料混合均匀，将上述的混合体系过滤后，继续加入导电碳纤维混合均匀，接着加入分散剂混合均匀，最后加入剩余第一稀释剂、色浆混合均匀，得到a组分；制备b组分，将环氧固化剂、促进剂、第二稀释剂混合均匀，得到b组分；制备自流平涂料，将a组分和b组分混合均匀，得到自流平涂料。

5、优选地，环氧树脂、第一稀释剂、导电材料、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂、填料、色浆的质量比为35～45:2～5:0.36～0.44:1.0～1.5:0.3～1.0:1.0～2.5:0.2～1.0:47～52:1.0～4；环氧固化剂、促进剂、第二稀释剂的质量比为80～86:2～6:12～14。

6、优选地，在制备a组分中，在加入碳纳米管前的过滤操作中，过滤操作采用300μm的滤网。

7、在上述无溶剂环氧防静电自流平涂料的制备方法中，通过将碳纳米管和导电浆料分步混合形成a组分，使得碳纳米管和导电浆料可以分散于涂料体系中，从而制备得到导电性均一、稳定的涂料，充分发挥出导电材料本身的优异性能。

8、优选地，制备a组分包括以下具体步骤：

9、s1.将所述环氧树脂、部分第一稀释剂搅拌混合至均匀，得到第一混合物；

10、s2.在搅拌状态下，向第一混合物中加入碳纳米管，调整搅拌转速至混合均匀，得到第二混合物；

11、s3.调整搅拌转速，向第二混合物中加入消泡剂、流平剂、防沉剂混合均匀，得到第三混合物；

12、s4.在搅拌状态下，向第三混合物中加入填料，调整搅拌转速至混合均匀，得到第四混合物；

13、s5.将第四混合物利用300μm的滤网进行过滤，后在搅拌状态下向其中加入分散剂至混合均匀，得到第五混合物；

14、s6.在搅拌状态下，向第五混合物中加入导电碳纤维，调整搅拌转速至混合均匀，得到第六混合物；

15、s7.调整搅拌转速，向第六混合物中加入剩余第一稀释剂搅拌混合至均匀，得到第七混合物；

16、s8.调整搅拌转速，向第七混合物中加入色浆搅拌混合至均匀，得到a组分。

17、优选地，s1中的搅拌转速为450～550rpm，搅拌混合时间为8～12分钟。

18、优选地，s2中加入碳纳米管后的搅拌转速为1300～1500rpm，搅拌混合时间为25～35分钟。

19、优选地，s3中加入消泡剂、流平剂、防沉剂的搅拌转速为750～850rpm，搅拌混合时间为5～10分钟。

20、优选地，s4中加入填料后的搅拌转速为1400～1600rpm，搅拌混合时间为20～40分钟。

21、优选地，s5中的搅拌转速为800～1000rpm，搅拌混合时间为4～10分钟。

22、优选地，s6中加入导电碳纤维后的搅拌转速为1300～1500rpm，搅拌混合时间为20～40分钟。

23、优选地，s7中调整转速后的搅拌转速为700～900rpm，搅拌混合时间为4～10分钟。

24、优选地，s8中调整转速后的搅拌转速为600～700rpm，搅拌混合时间为4～10分钟。

25、优选地，制备b组分包括以下具体步骤：将环氧固化剂、促进剂、第二稀释剂搅拌混合均匀，得到b组分。

26、优选地，在制备b组分中，搅拌转速为500～700rpm，搅拌混合时间为15～30分钟。

27、优选地，碳纳米管和导电碳纤维的质量比为1～3:1。将碳纳米管和导电碳纤维的质量比限定在一定范围内，一方面，可以保证绝对含量的导电碳纤维给涂料带来的高导电性，另一方面，也可以保证相对含量的碳纳米管可以对导电碳纤维起到充分的“搭桥”作用，进而保证高导电性涂料具有稳定的电阻和导电通路。

28、优选地，导电碳纤维的长度不超过3mm。采用较短尺寸的导电碳纤维可以防止过长的导电碳纤维出现难分散的问题。

29、优选地，碳纳米管为单壁碳纳米管。采用单壁碳纳米管作为涂料的导电材料之一，相比于多壁碳纳米管，其作为防静电添加剂，加入含量更少的单壁碳纳米管即可得到导电性较好的涂料，且单壁碳纳米管具有更加优异的弹性模量、抗拉性能等机械性能。

30、优选地，碳纳米管包括由上海君江生产、产品牌号为tuball matrix 201。

31、优选地，导电碳纤维包括由上海羽帆化工科技有限公司生产，产品牌号为tw-1、产品牌号为tw-2中的至少一种。

32、优选地，碳纳米管为金属纳米粒子掺杂碳纳米管。

33、优选地，在金属纳米粒子掺杂碳纳米管中，金属纳米粒子与碳纳米管的质量比为0.1～2:95～100。

34、优选地，金属纳米粒子掺杂碳纳米管中，金属纳米粒子包括银纳米粒子、铜纳米粒子、金纳米粒子、银-铜纳米复合粒子、银-金纳米复合粒子、铜-金纳米复合粒子中的至少一种。

35、优选地，金属纳米粒子掺杂碳纳米管为银-金纳米复合粒子掺杂碳纳米管。

36、优选地，在制备银-金纳米复合粒子掺杂碳纳米管中，银纳米颗粒与金纳米颗粒的质量比为1～3:0.5～1。

37、金属纳米粒子具有较小的粒径，可以较易附着在碳纳米管表面并与碳纳米管相互作用，使得制备得到的涂料具备更优异的导电性能。

38、优选地，填料包括钛白粉、硫酸钡中的至少一种。钛白粉具有优良的着色力、着色牢度以及分散性，可以增加涂料的色泽、亮度以及硬度。硫酸钡具有化学惰性强、稳定性好、耐酸碱、硬度高等优点，可进一步提高涂料的遮盖率，可以和钛白粉搭配使用，降低涂料成本。

39、优选地，钛白粉包括由襄阳龙蟒公司生产、产品牌号为r-996。

40、优选地，硫酸钡的粒径为1250目。

41、优选地，消泡剂包括埃夫卡2722、埃夫卡272s、迪高airex 900中的至少一种。

42、优选地，流平剂包括埃夫卡3236、埃夫卡3239、伦茨lc-178中的至少一种。流平剂能够为涂料提供优异的流平效果，解决涂料缩孔、流平不佳问题。

43、优选地，分散剂包括优卡560s、优卡765s和优卡8941，埃夫卡4061、埃夫卡4665和巴斯夫dispex ultra fa4425中的至少一种。分散剂可以将钛白粉以及其他填料润湿分散，提高涂料的着色力、光泽、鲜艳性、抗浮色发花和存储稳定性。

44、优选地，防沉剂包括毕克410、毕克411、德谦sd-2中的至少一种。防沉剂可以改善钛白粉等颜料在涂料中的防沉降性能，提高涂料的流挂性，且同时不会影响涂料的流平性。

45、综上，本发明中制备的环氧防静电自流平涂料中，其通过将碳纳米管和导电碳纤维的复配使用，使涂料产品在具有优异导电性能的同时，避免了单独使用导电碳纤维导致的导电盲点问题，还赋予了导电涂料优异的力学、耐腐蚀、耐磨等优异性能。且本发明中制备的涂料无需采用溶剂，可以减少有机挥发物的排放，降低对环境的污染和对人体的伤害。