一种单壁碳纳米管的透明抗静电涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗静电涂层，尤其涉及一种单壁碳纳米管的透明抗静电涂层及其制备方法。

背景技术

由于材料使用过程中的接触和摩擦，表面会逐渐有电荷堆积，而环境中的带电微粒会在范德华力和静电作用下聚集在材料表面。材料表面堆积的微尘不仅会造成产品污染，还会影响器材的工作效率甚至会影响其使用寿命。

单壁碳纳米管是由单层石墨卷曲形成的一维管状纳米材料，具有导电性好、大长径比、结构稳定等众多优势，在树脂基体中添加具有超低的导电阈值，可实现透明导电功能，是目前最优秀的导电填充材料之一。但单壁碳纳米管由于管径细、比表面积大等结构特点，相互之间的物理缠绕和范德华作用力非常强，导致其难以分散，而且高度结晶的sp2碳-碳键表面具有很强的物理化学惰性，导致其难以分散且分散稳定性差，尤其在有良溶剂的体系中容易将分散助剂从碳纳米管表面清除，导致单壁碳纳米管的析出。因此，高效分散及分散稳定性难题严重制约单壁碳纳米管在功能涂料领域的应用。

现有的抗静电保护膜大多采用两种方法获得：一种是在功能涂层中直接添加静电材料，另一种是在功能涂层和基材之间涂布普通的抗静电层，比如，石墨金属网格、硅烷系抗静电涂层、导电高分子材料等。其中，功能涂层中添加抗静电材料会由于添加材料和添加量的影响，使获得的功能涂层的性能不稳定；而在功能涂层和基材之间涂布普通的抗静电层会出现涂层透光率下降明显、电阻不够低、抗静电作用随时间会逐渐消退、成本高等问题，不仅会影响电子产品的使用，而且抗静电效果不佳。尤其的，当功能涂层是铂金催化体系的硅胶压敏胶涂层时，现有的抗静电涂层会使硅胶“中毒”，导致硅胶胶水不会固化，从而影响功能涂层的固化以及产品的成型和质量。另外，现有技术中公开的抗静电的离型膜，是在基材和离型剂中涂布聚噻吩体系的抗静电液，然而所得到的抗静电离型膜随着时间的推移，离型膜的性能会受到聚噻吩提系的影响。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种单壁碳纳米管的透明抗静电涂层及其制备方法。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种单壁碳纳米管的透明抗静电涂层包括单壁碳纳米管50-80份、石墨烯40-68份、丙烯酸树脂20-45份、纳米二氧化硅10-25份、抗静电剂10-15份、溶剂6-12份、引发剂5-9份。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的溶剂包括乙醇、醋酸乙酯、异丙醇、丙酮、丁酮、醋酸异丙酯、醋酸正丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的抗静电剂包括聚合物磺酸或盐、聚氧乙烯醚、羟乙基化脂肪胺、季铵盐、脂肪酸酯、磷酸酯类的一种或多种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述引发剂为偶氮类引发剂或过氧化物类引发剂。

单壁碳纳米管的透明抗静电涂层的制备方法，将单壁碳纳米管、石墨烯、丙烯酸树脂、纳米二氧化硅、抗静电剂、溶剂、引发剂混合均匀制得抗静电涂料；将上述涂料涂布到透明基材表面，经过40-130°C的烘道加热0.5-10分钟，然后将防眩光效果通过模板图案转印到涂料表面同时紫外光经基材一侧固化，固化能量在60-1200mJ/cm2，得到透明抗静电涂层。

本发明的有益效果是：这种单壁碳纳米管的透明抗静电涂层及其制备方法利于石墨烯的润滑性、高透明性、导电性；单壁碳纳米管具有超低的导电阈值且结构稳定，制备得到的抗静电膜可实现透明、永久抗静电功能，无衰减；工艺过程无需常规湿法成膜大量使用的酸洗工艺环节，安全环保，适合大规模制备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

这种单壁碳纳米管的透明抗静电涂层包括单壁碳纳米管50-80份、石墨烯40-68份、丙烯酸树脂20-45份、纳米二氧化硅10-25份、抗静电剂10-15份、溶剂6-12份、引发剂5-9份。

其中溶剂包括乙醇、醋酸乙酯、异丙醇、丙酮、丁酮、醋酸异丙酯、醋酸正丙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚、正丁醇、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种。

其中抗静电剂包括聚合物磺酸或盐、聚氧乙烯醚、羟乙基化脂肪胺、季铵盐、脂肪酸酯、磷酸酯类的一种或多种。

其中引发剂为偶氮类引发剂或过氧化物类引发剂。

单壁碳纳米管的透明抗静电涂层的制备方法，将单壁碳纳米管、石墨烯、丙烯酸树脂、纳米二氧化硅、抗静电剂、溶剂、引发剂混合均匀制得抗静电涂料；将上述涂料涂布到透明基材表面，经过40-130°C的烘道加热0.5-10分钟，然后将防眩光效果通过模板图案转印到涂料表面同时紫外光经基材一侧固化，固化能量在60-1200mJ/cm2，得到透明抗静电涂层。

实施例：

单壁碳纳米管的透明抗静电涂层的制备方法，将单壁碳纳米管65份、石墨烯50份、丙烯酸树脂35份、纳米二氧化硅18份、抗静电剂12份、溶剂8份、引发剂6份混合均匀制得抗静电涂料；将上述涂料涂布到透明基材表面，经过120°C的烘道加热5分钟，然后将防眩光效果通过模板图案转印到涂料表面同时紫外光经基材一侧固化，固化能量在60-1200mJ/cm2，得到透明抗静电涂层。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。