一种抗静电胶液及其应用的制作方法

本发明涉及功能性粘合剂，c09j9/00，尤其涉及一种抗静电胶液及其应用。

背景技术：

1、任何物体都带有本身的正电荷或负电荷，这些电荷的聚集会严重影响工业生产和产品质量，因此，如何抑制并避免静电积聚和静电现象的发生显得非常重要。抗静电胶产品作为静电场所的粘接材料日益受到相关行业的重视，目前胶产品的抗静电性能一般都是由金属、碳材料等无机填料赋予的，但是这些物质和胶配方中的其他物质不相容，胶产品稳定性会受到影响。另外，抗静电胶容易受到湿度影响，当环境湿度大时，胶层的表面电阻可达到较好的值，但是对于低湿度环境，其表面电阻基本上高于1012欧姆，已经属于绝缘体的范围，将无法导出静电。

2、中国专利cn104774583a公开了一种抗静电胶粘剂，通过复配使用苯并胍胺树脂、聚乳酸树脂、辛基酚聚氧乙烯醚、烷基磷酸酯二乙醇胺盐、聚天冬氨酸、硫铝酸钙等物质提高胶粘剂的稳定性、剪切强度和抗静电效果，但是其抗静电时间不高。中国专利cn109294451a公开了一种抗静电胶黏剂及其制备工艺，其胶粘剂配方中的抗静电剂包括聚乙烯醇、聚n-异丙基丙烯酰胺、表面活性剂和改性剂，并借助于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物对抗静电物质产生固定作用，降低后者向胶粘剂表面的迁移，提高抗静电效果，但是其低湿环境下的抗静电效果仍然不够。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种抗静电胶液；按总重量计，所述抗静电胶液的成分包括：增粘树脂0.8-4％、烯烃共聚物1.2-2.5％、纤维素2-7％、有机抗静电剂3-6％、增塑剂0.3-1.2％、抗氧剂0.3-1％、酯类物质0.7-2％、溶剂补充余量为100％。

2、进一步地，按总重量计，所述抗静电胶液的成分包括：增粘树脂0.9-2％、烯烃共聚物1.3-1.9％、纤维素2.3-4.5％、有机抗静电剂3.5-5.2％、增塑剂0.5-1.0％、抗氧剂0.3-1％、酯类物质0.7-2％、溶剂补充余量为100％。

3、进一步地，所述增粘树脂、纤维素和烯烃共聚物的重量比为(0.9-1.5)：(2.3-3.5)：(1.3-1.9)。本技术使用增粘树脂和纤维素对胶液体系产生增粘作用。增粘树脂和纤维素结构中的极性基团如醇羟基、酚羟基等与基体产生氢键、静电作用等分子间作用，增加对基体的初粘性能，此外，其自身中存在的分子间作用和分子链的缠绕使其在体系中构建了较大的网络交联结构，提高胶液持粘性能，但是胶液中需要添加其他柔性链端参与并调控增粘树脂和纤维素的分子间距和网络交联强度，以提高胶液的流平性能，降低涂胶时的麻点现象，使胶层平整光滑，不仅提高其粘接强度还进一步增强了其抗静电效果。当其中增粘树脂和纤维素的含量过多时，胶液粘度高、流平性差，增加了施工难度，而当烯烃共聚物的添加量过高时，其易析晶的特性会降低胶层的粘接强度并缩短有效粘接期限。

4、在一种优选的实施方式中，所述增粘树脂、纤维素和烯烃共聚物的重量比为1.1：2.8：1.6。

5、在一种优选的实施方式中，按总重量计，所述抗静电胶液的成分包括：增粘树脂1.1％、烯烃共聚物1.6％、纤维素2.7％、有机抗静电剂4.1％、增塑剂0.7％、抗氧剂0.6％、酯类物质1.3％、溶剂补充余量为100％。

6、进一步地，所述增粘树脂选自聚氨酯树脂、环氧树脂、间苯二酚-甲醛树脂、聚丙烯酸酯、聚乳酸树脂中的至少一种。

7、优选地，所述增粘树脂为间苯二酚-甲醛树脂。

8、优选地，所述间苯二酚-甲醛树脂的软化点为100-110℃，游离间苯二酚含量为0-0.5wt％，可选的如环保型圣莱科特a-250。

9、进一步地，所述烯烃共聚物包括但不限于苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯二元共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯中的至少一种。

10、优选地，所述烯烃共聚物包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-丙烯共聚物，两者重量比为1：(4-10)，优选为1：(5-8)。

11、在一种优选的实施方式中，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-丙烯共聚物，两者重量比为1：7。

12、进一步地，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在230℃/5.0kg下的熔体流动速率为18-30g/10min，断裂伸长率为400-800％。

13、在一种实施方式中，所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在230℃/5.0kg下的熔体流动速率为22g/10min，断裂伸长率为500％。

14、优选地，所述乙烯-丙烯共聚物为陶氏5980。

15、进一步地，所述纤维素包括羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素和羟甲基乙基纤维素中的至少一种。

16、进一步地，所述纤维素包括羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素，两者重量比为(0.45-0.82)：1。

17、在一种优选的实施方式中，所述2wt％的羧甲基纤维素在25℃的粘度为800-1200mpa·s。

18、在一种优选的实施方式中，所述羟丙基甲基纤维素的平均分子量为8-20万，更优选为8-15万。

19、进一步地，所述有机抗静电剂为烷基季铵盐。

20、进一步地，所述有机抗静电剂包括c16-c30的烷基季铵盐，所述c16-c30的烷基季铵盐包括但不限于十八烷基二甲基羟乙基季铵盐、十二烷基三乙基季铵盐、十四烷基三甲基季铵盐、十六烷基三甲基季铵盐、十八烷基三甲基季铵盐、十二烷基二甲基苄基季铵盐、二十二烷基三甲基季铵盐、三丁基苄基季铵盐中的至少一种。

21、进一步地，所述有机抗静电剂还包括c4-c15的烷基季铵盐；所述c4-c15的烷基季铵盐包括但不限于四甲基季铵盐、四乙基季铵盐、十二烷基三甲基季铵盐、三丁基甲基季铵盐中的至少一种。

22、对于抗静电剂，常规技术方案中一般是使用碳材料、金属、金属氧化物等一些固体组分，但是这些物质的添加会显著影响胶产品的粘接性能和流平性，导致胶粘产品的质量问题。而本技术利用不同种类的有机抗静电剂，延长抗静电胶液的抗静电保持时间，并提高抗静电剂胶液的抗静电效果。本技术所使用的c4-c15的烷基季铵盐分子相对较小，在胶液体系中不相容，容易从体系内部迁移到表面，在一定的湿度条件下，其亲水基团与水分通过氢键结合而形成导电通道，能够使静电被有效散逸并降低胶层的表面电阻率；但是仅依靠小分子季铵盐所维持的抗静电性并不够，本技术进一步添加了具有较大分子的c16-c30的烷基季铵盐，其添加到体系内，会依靠自身独有的乳化特性定向排列在体系表面且其亲水基会朝向外部空气端，在体系中形成了一个具有渗透能力的导电的网络结构，控制两者的相对含量，使胶液的抗静电保持时间和抗静电效果更加优异，即使在低湿条件下仍然具有相当低的电阻率。但当c4-c15的烷基季铵盐添加量过多时，会影响胶液的初粘力，当c16-c30的烷基季铵盐添加过多时则又影响胶液的流平性能。

23、优选地，所述有机抗静电剂为c16-c30的烷基季铵盐和c4-c15的烷基季铵盐的组合，两者重量比为1：(9-18)，优选为1：(10-15)。

24、在一种优选的实施方式中，所述c16-c30的烷基季铵盐为十二烷基二甲基苄基季铵盐。

25、在一种优选的实施方式中，所述c4-c15的烷基季铵盐为四甲基季铵盐。

26、进一步地，所述胶液的成分还包括聚三氟乙烯树脂，添加量占原料总重量的0.1-0.5％。为了提高本技术胶液的抗静电能力，其中添加了可吸收空气中水分并形成导电膜的烷基季铵盐，但是吸收水分后，水的小分子可能对胶层产生过多的渗透和溶胀，降低胶层内部的交联结构强度，对胶层粘结强度产生破坏，因此，本技术需要解决抗静电作用和胶层持久粘结强度间的矛盾问题。本技术在配方体系中添加聚三氟乙烯树脂，与间苯二酚-甲醛树脂、纤维素、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯丙烯共聚物、季铵盐等共同参与到胶层交联网络体系的构建中，利用聚三氟乙烯树脂的低水气透过性调控体系中水分子的渗透程度，但是其添加量不能过多，否则会降低胶液的抗静电效果。

27、进一步地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的至少一种。

28、进一步地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸丁苄酯。

29、进一步地，所述抗氧剂为4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)。

30、进一步地，所述酯类物质包括但不限于甲基丙烯酸丁酯、戊二酸丁二酯、邻苯二甲酸酯、丁内酯、三甲基戊二醇二异丁酸酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、二丙二醇二苯甲酸酯中的至少一种。

31、优选地，所述酯类物质包括甲基丙烯酸丁酯、丁内酯和戊二酸丁二酯，重量比为(0.1-0.4)：(0.5-0.9)：(0.1-0.4)。通过复配不同的酯类物质，一方面对体系中的原料产生增溶效果，另一方面增加胶液的粘合强度。

32、在一种优选的实施方式中，所述甲基丙烯酸丁酯、丁内酯和戊二酸丁二酯，重量比为0.3：0.7：0.3。

33、进一步地，所述抗静电胶液的成分还包括果胶，选自低甲氧基果胶和/或高甲氧基果胶；优选为低甲氧基果胶。

34、进一步地，所述果胶的添加量占抗静电胶液总重量的0.2-1.6％。

35、进一步地，所述溶剂包括水、醇类物质和低分子卤代烃。

36、进一步地，所述醇类物质包括但不限于乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇中的至少一种，添加量占胶液总重量的25-35％。

37、进一步地，所述低分子卤代烃包括但不限于二氯乙烷、三氯乙烷中的至少一种，添加量占胶液总重量的0.5-1.4％。

38、进一步地，所述抗静电胶液的成分还包括光稳定剂、耐老化剂、消泡剂、ph调节剂、表面活性剂、增溶剂中的至少一种。本发明不对以上物质做特殊要求，可根据实际情况进行调整使用。

39、进一步地，所述抗静电胶液的成分还包括0.5-3％的光稳定剂，优选为双水杨酸双酚a酯。

40、进一步地，所述抗静电胶液的成分还包括0.5-2％的消泡剂，优选为阴离子型消泡剂。

41、进一步地，所述抗静电胶液的成分还包括0.1-0.5％的ph调节剂。

42、进一步地，所述抗静电胶液的制备方法为：将溶剂和酯类物质混合，再向其中加入其他成分，溶解并混匀即可。

43、进一步地，所述抗静电胶液用于防静电的包装产品中。

44、有益效果

45、1、本技术通过复配不同种类和含量的增粘树脂、纤维素和烯烃共聚物，使胶液产生合适的分子间交联作用，提高胶液的粘接性能和流动性能；

46、2、不同于常规技术，本技术使用烷基季铵盐作为抗静电剂，解决了无机抗静电剂与胶液体系不相容的问题；进一步优化烷基季铵盐包括c16-c30的烷基季铵盐和c4-c15的烷基季铵盐，两者重量比为1：(9-18)，从不同的角度同时提高胶液的抗静电能力，并维持胶液的抗静电保持时间(最长可达到2年)；

47、3、本技术添加使用一定含量的聚三氟乙烯树脂，解决了胶液抗静电效果的增加和胶层不耐水分的矛盾问题，保持两者较好的平衡；

48、4、本技术复配使用不同的酯类物质对组分产生充分的溶解并调控体系的交联作用，另外增塑剂、果胶等成分的添加与体系中的增粘树脂、纤维素等起到了相似的作用，共同参与到胶液体系网络结构中，提高胶液的粘接强度；

49、5、本技术的抗静电胶液具有优异的抗静电效果，甚至在低湿环境下仍然具有很低的阻值，摩擦打压低、耗散时间快，可用于抗静电包装产品中，且使用操作简单方便。