抗静电紫外光固化水性涂料的制备及表征

摘要

近年来，随着航空，电子以及民用工业的发展，相关的抗静电的要求逐渐得到人们的重视，而抗静电涂料的研究及开发变成一个热点。本文通过将水性UV(紫外光)固化技术和抗静电技术相结合，直接合成出一种永久性抗静电涂料，表面电阻率达到107～108Ω/cm2，特别是采用水性UV固化，产品无毒、无污染、对人体无害，可在食品，卫生等行业获得广泛应用。本文主要研究的内容及成果如下:
　　 以顺酐、苯酐、聚乙醇-400、丙二醇、乙二醇、丁炔二醇等为主要原料，合成出一种富含端羧基的不饱和树脂，并通过添加碱性物质与端羧基成盐，研制出一种具有抗静电性的高分子材料，表面电阻率达到1011Ω/cm2。
　　 利用合成的不饱和树脂光引发交联成膜的特点，实验得出使用D1173为光引发剂和丙烯腈为交联剂，制备出的涂料表面电阻能下降一个数量级，且涂层综合性能较好。
　　 为进一步提高涂料抗静电性能，实验室自制一些具有聚合活性的抗静电剂:磷酸丙烯酰基异乙酯等，使之一起参加聚合反应，成为漆膜一部分，直接合成了具有永久性抗静电涂料，表面电阻率达到107～108Ω/cm2，并对合成的抗静电涂料做红外，核磁表征，确认合成的抗静电剂已键合到树脂上。
　　 另以不饱和树脂为基体，以炭黑和铜粉分别为导电填料，研究添加型抗静电涂料的性能。
　　 通过以上实验并借助各种测试设备，得出了制备抗静电涂料的最佳试验方案。相信随着人们对环保和静电安全的重视，以水性UV固化的抗静电涂料必将有更广阔的应用前景。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外应用及研究状况

1．3 抗静电涂料的分类

1．4 抗静电涂料的导电机理

1．4．1 添加型抗静电涂料的导电机理

1．4．2 导电回路形成后的导电原理

1．4．3 本征型导电涂料导电机理

1．5 抗静电涂料的应用与发展趋势

1．6 紫外光固化涂料的组成及合成原理

1．6．1 紫外光固化涂料的组成

1．6．2 不饱和树脂固化及涂膜设备

1．6．3 不饱和树脂的合成原理

1．6．4 不饱和树脂交联

1．7 本课题研究意义及内容

第2章 不饱和树脂的合成及表征

2．1 实验原料与实验仪器

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器及设备

2．2 原料及工艺条件分析

2．2．1 不饱和树脂合成的主要原料

2．2．2 合成不饱和树脂工艺条件的分析

2．3 水性UV固化不饱和树脂的合成

2．4 实验合成工艺流程

2．5 测试和表征

2．5．1 酸值的测定

2．5．2 不饱和树脂的红外谱图分析

2．5．3 抗静电性能的测定

2．5．4 涂膜其它性能测试

2．6 结果与讨论

2．6．1 UV树脂反应程度的控制

2．6．2 不饱和树脂不同配方表面电阻测定

2．6．3 光引发剂对树脂固化时间的影响

2．6．4 催化剂对树脂的影响

2．6．5 羧基含量对树脂粘度的影响

2．6．6 不饱和树脂羧基成盐后导电性测试

2．6．7 不同交联剂对不饱和树脂导电性影响

2．7 本章小结

第3章 紫外光固化导电涂料的制备及性能测试

3．1 实验原料与实验仪器

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验仪器及设备

3．2 本征型抗静电涂料的制备

3．2．1 抗静电剂的导电机理

3．2．2 聚合活性抗静电剂的合成

3．2．3 本征型抗静电涂料的配制

3．3 添加型抗静电涂料的合成

3．3．1 炭黑添加型抗静电涂料的制备

3．3．2 铜粉添加型抗静电涂料的制备

3．4 测试和表征

3．4．1 抗静电涂料的光谱分析

3．4．2 不饱和树脂1H NMR分析

3．4．3 导电涂料的1H NMR分析

3．4．4 抗静电性能的测定

3．4．5 涂膜其它性能测试

3．5 结果与讨论

3．5．1 添加活性抗静电剂对导电性影响

3．5．2 添加炭黑对导电性影响

3．5．3 添加铜粉对导电性影响

3．6 本章小结

结论

参考文献

致谢