一种表面处理用抗静电PVC涂层材料及制备方法与流程

本技术涉及抗静电涂层材料领域，更具体地说，它涉及一种表面处理用抗静电pvc涂层材料及制备方法。

背景技术：

1、目前，传统pvc材料运用在煤矿通风管、防护罩以及卷帘门等特殊材料需要抗静电处理，原因如下：

2、1.防止静电积聚：在煤矿等特殊环境中，存在着静电积聚的风险。静电可以导致火灾和爆炸的发生，对人员和设备安全构成威胁。通过对pvc材料进行抗静电处理，可以有效地防止静电的积聚，减少静电火灾和爆炸的风险。

3、2.保护人员安全：煤矿通风管、防护罩和卷帘门等特殊材料通常用于矿井内部或与易燃气体接触的场合。材料本身容易产生静电，那么在高风险环境下使用时，人员接触这些材料可能会导致静电放电，从而引发事故。抗静电处理可以减少这种风险，提高人员的安全性。

4、3.保护设备完整性：一些设备在工作过程中对静电非常敏感，静电放电可能对设备造成损坏或干扰。通过在特殊材料中使用抗静电处理的pvc材料，可以降低静电放电对设备的影响，保护设备的完整性和正常运行。

5、4.提高工作效率：防护罩和卷帘门等特殊材料需要频繁地开关和移动，如果没有抗静电处理，静电可能会引起材料之间的黏附，导致操作困难，降低工作效率。抗静电处理可以减少这种现象，提高工作效率。

6、为了达到上述效果，通常在pvc配方中添加导电碳黑、纳米碳管，导电碳黑、纳米碳管容易团聚，不易在材料中分散，且只能用于深色或黑色pvc材料产品，为解决材料的分散性和材料颜色的问题，常添加液体抗静电剂，但在实际生产过程中经常发现pvc材料制品表面出现针孔现象，影响其使用寿命。

技术实现思路

1、本技术提供一种表面处理用抗静电pvc涂层材料及制备方法，制得的涂层材料可直接涂覆在pvc材料制品表面，形成一层具有永久抗静电效果的透明膜，适用于所有颜色的pvc材料制品，有效解决了材料表面出现针孔的问题，还具有良好的抗撕裂性能，能对pvc材料制品起到一定的防护作用。

2、第一方面，本技术提供的一种表面处理用抗静电pvc涂层材料采用如下的技术方案：一种表面处理用抗静电pvc涂层材料，包括以下重量百分比的原料：聚乙烯醇溶液30-45％，填料4-9％，偶联剂0.1-0.3％，抗静电处理剂余量；

3、所述抗静电处理剂包括三氟甲基磺酰亚胺锂、醋酸纤维素和增强剂。

4、通过采用上述技术方案，选用三氟甲基磺酰亚胺锂和醋酸纤维素搭配作为主要抗静电作用的组分，赋予涂层材料优异的抗静电作用，在增强剂的作用，可进一步增强或提高产品的抗静电性能，得到的涂层材料可直接涂覆在pvc材料制品表面，形成一层具有永久抗静电效果的透明膜，有效解决了材料表面出现针孔的问题，也适用于所有颜色的pvc材料制品。

5、醋酸纤维素本身具有一定的抗静电作用，分子中含有醋酸基团，可以吸引和储存静电荷，防止静电荷的积聚和释放，聚乙烯醇溶液具有优异的成膜性和粘结性，醋酸纤维素又可增加涂层材料的粘度和流变性，在涂层材料成膜后形成后具有一定的弹性，增强涂层材料的柔韧性，从而提高涂层材料成膜后的抗撕裂性能，而填料可进一步改善涂层材料成膜后的力学性能。偶联剂能够改善原料组分的分散性，更好地湿润基材表面，实现更好的界面相容性，并促进涂层材料与基材之间的粘结，提高涂层的附着力，对pvc材料制品起到一定的防护作用。

6、优选的，所述增强剂为聚甲基丙烯酸甲酯或聚偏氟乙烯。

7、通过采用上述技术方案，聚甲基丙烯酸甲酯也可辅助形成一层透明膜，其具有良好的绝缘性能，阻碍静电的传导和释放、防止静电的产生和积累。聚偏氟乙烯中含有极性基团，其本身表面电阻低，能够促使静电荷快速释放，减少静电的积聚，与三氟甲基磺酰亚胺锂、醋酸纤维素形成复合抗静电材料，增强涂层材料的抗静电性能，以利于形成的透明膜具有永久抗静电作用。

8、优选的，所述三氟甲基磺酰亚胺锂的添加量为增强剂的0.5-5wt％。

9、优选的，所述醋酸纤维素的添加量为增强剂的1-3wt％。

10、通过采用上述技术方案，优化三氟甲基磺酰亚胺锂和醋酸纤维素与增强剂之间的用量关系，提高涂层材料的抗静电效果。

11、优选的，所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为15-22％。

12、通过采用上述技术方案，选用适宜的聚乙烯醇溶液，实现均匀、平滑的薄膜涂层，避免过高或过低的溶液浓度导致涂层不均匀、出现气泡等缺陷，有利于提高透明膜的整体质量，并赋予薄膜良好的柔韧性，改善薄膜的抗撕裂性能，对pvc材料制品的基材起到一定的防护作用，提高其使用寿命。

13、优选的，所述填料包括纳米二氧化硅，氧化锌，聚苯乙烯磺酸中的至少一种。

14、优选的，所述填料为质量比为1:(1-2)的氧化锌和聚苯乙烯磺酸。

15、通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅，氧化锌，聚苯乙烯磺酸均可以作为填料增强膜层的力学性能，氧化锌还具有优异的抗静电性能和较高的透明度，有利于提高透明膜的整体质量，聚苯乙烯磺酸也具有良好的抗静电性能，在聚乙烯醇溶液的作用下形成抗静电效果更为优异的透明膜。

16、优选的，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂，硫醇硅烷偶联剂，乙烯基硅烷偶联剂中的一种。

17、进一步的，作为偶联剂的优选方案，偶联剂选用氨基硅烷偶联剂或硫醇硅烷偶联剂更佳。

18、通过采用上述技术方案，偶联剂可以改善涂层材料与基材之间的界面亲和性，氨基硅烷偶联剂含有氨基，能够与体系中的羟基形成氢键作用，硫醇硅烷偶联剂中的硫醇基团与体系中的磺酸基团形成氢键作用，进一步提高透明膜的力学性能。

19、第二方面，本技术提供一种表面处理用抗静电pvc涂层材料的制备方法，采用如下的技术方案：

20、一种表面处理用抗静电pvc涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

21、制备抗静电处理剂：将三氟甲基磺酰亚胺锂和醋酸纤维素于溶剂中溶解后，再加入增强剂混合均匀得到抗静电处理剂；

22、共混：将聚乙烯醇溶液，填料，偶联剂和抗静电处理剂混合均匀。

23、通过采用上述技术方案，制得的涂层材料可直接涂覆在pvc材料制品表面，形成一层具有永久抗静电效果的透明膜，有效解决了材料表面出现针孔的问题，还具有良好的抗撕裂性能，能对pvc材料制品起到一定的防护作用，也适用于所有颜色的pvc材料制品。

24、综上所述，本技术具有以下有益效果：

25、1.选用三氟甲基磺酰亚胺锂和醋酸纤维素搭配作为主要抗静电作用的组分，赋予涂层材料优异的抗静电作用，在增强剂的作用，可进一步增强或提高产品的抗静电性能，得到的涂层材料可直接涂覆在pvc材料制品表面，形成一层具有永久抗静电效果的透明膜，有效解决了材料表面出现针孔的问题，也适用于所有颜色的pvc材料制品。

26、2.聚甲基丙烯酸甲酯也可辅助形成一层透明膜，其具有良好的绝缘性能，阻碍静电的传导和释放、防止静电的产生和积累。聚偏氟乙烯中含有极性基团，其本身表面电阻低，能够促使静电荷快速释放，减少静电的积聚，与三氟甲基磺酰亚胺锂、醋酸纤维素形成复合抗静电材料，增强涂层材料的抗静电性能，以利于形成的透明膜具有永久抗静电作用。