本发明涉及防静电粉料
技术领域：
，尤其涉及一种白色防静电粉料和防静电涂料及其制备方法。
背景技术：
：防静电涂料中，为达到防静电效果，其往往会加入导电粉；但导电粉的添加与涂料的相容性差；一般地，现有的导电氧化锌(azo)导电粉应用于浅色防静电瓷砖，但导电氧化锌等导电粉原料与涂料相容性不够，容易导致涂料导电性差，不利于涂料的长时间防静电效果。技术实现要素：本发明的目的在于提出一种白色防静电粉料，其通过组合氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif，烧制后即得。本发明还提出一种白色防静电粉料的制备方法，其通过步骤(1)-步骤(2)制得上述的白色防静电粉料。本发明还提出一种防静电涂料，包括：成膜物质和上述的白色防静电粉料。本发明还提出一种防静电涂料的制备方法，其通过步骤(s1)-步骤(s2)制得防静电涂料。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种白色防静电粉料，按质量百分比，由以下原料组成：85-92％的氯化亚锡、1-5％的bi2o3、0.1-0.5％的nb2o5和6-10％的lif，并经800-900℃烧制即得。优选地，所述氯化亚锡为sncl2·2h2o或sncl2。一种白色防静电粉料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将白色防静电粉料的原料，按以下质量百分比取料：85-92％的氯化亚锡、1-5％的bi2o3、0.1-0.5％的nb2o5和6-10％的lif；步骤(2)：将混合后的原料置于加热装置烧制，烧制温度为800-900℃。优选地，所述步骤(2)中，烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min。一种防静电涂料，包括：成膜物质和上述的白色防静电粉料。优选地，所述成膜物质包括：聚氨酯和固化剂；所述防静电涂料，按重量份数，包括：25-40份的白色防静电粉料、60-80份的聚氨酯和10-40份的固化剂。优选地，所述成膜物质还包括：助剂；所述助剂包括消泡剂和分散剂。优选地，按重量份数，所述消泡剂为0-1份；所述分散剂为0-2份。一种防静电涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤(s1)按配方量依次加入分散剂和聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。本发明的有益效果：本白色防静电粉料，通过组合氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif，烧制后的白色防静电粉料的导电电阻可达103-104ω数量级，能解决水性涂料与防静电粉混合后导电性差的问题。具体实施方式下面结合通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。一种白色防静电粉料，按质量百分比，由以下原料组成：85-92％的氯化亚锡、1-5％的bi2o3、0.1-0.5％的nb2o5和6-10％的lif，并经800-900℃烧制即得。本白色防静电粉料，通过组合氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif，烧制后的白色防静电粉料的导电电阻可达103-104ω数量级，能解决水性涂料与防静电粉混合后导电性差的问题。其中：氯化亚锡熔点37.3℃，其加热后生成hcl，碱式锡。随着温度进一步升高，sn(oh)2氧化成氧化亚锡；lif的熔点为848℃，其在烧制条件为850℃下能充分氧化熔融，lif在加热的条件下溶解于hcl，生成hf；sno2进一步氧化成氧化锡的过程中伴随着氟离子掺杂入氧化锡晶体结构中，从而使得氧化锡半导体化，提升了导电性能。bi2o3(三氧化二铋)的材料本身有较优的半导性，其与少量nb2o5有协同作用，当两者掺杂到氧化锡中进一步提高导电能力。优选地，所述氯化亚锡为sncl2·2h2o或sncl2。一种白色防静电粉料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将白色防静电粉料的原料，按以下质量百分比取料：85-92％的氯化亚锡、1-5％的bi2o3、0.1-0.5％的nb2o5和6-10％的lif；步骤(2)：将混合后的原料置于加热装置烧制，烧制温度为800-900℃。优选地，所述步骤(2)中，烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min。600℃之前升温均匀的升温速度在于氯化亚锡能够达到沸点623℃前能够充分分解成hcl和氢氧化锡，600℃到850℃氢氧化锡氧化和f掺杂的过程升温速度较慢，有利于氟离子的掺杂反应。850℃保温120分钟，反应后生成的氧化锡及氧化锂成分更加稳定。本方案中白色防静电粉料的制备方法，通过电炉升温曲线合理设计，lif掺杂入氧化锡晶体有足够的反应时间，从而提高了材料的导电性。一种防静电涂料，包括：成膜物质和上述任意实施例的白色防静电粉料。成膜物质可为公知的涂料代替，如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯等，其添加白色防静电粉料后，对提高防静电效果。优选地，所述成膜物质包括：聚氨酯和固化剂；所述防静电涂料，按重量份数，包括：25-40份的白色防静电粉料、60-80份的聚氨酯和10-40份的固化剂。通过白色防静电粉料混合聚氨酯，当固化剂对聚氨酯固化后，白色防静电粉料稳定于聚氨酯，在聚氨酯膜层上形成导电结构，以提高涂膜的导电性，涂料的导电电阻为106-108ω数量级。固化剂为一般聚氨酯可配合的固化剂，如mdi、hdi、ipdi等。优选地，所述成膜物质还包括：助剂；所述助剂包括消泡剂和分散剂。优选地，按重量份数，所述消泡剂为0-1份；所述分散剂为0-2份。一种防静电涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤(s1)按配方量依次加入分散剂和聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。性能测试：严格按照《gb26539-2011-防静电陶涂料》的方法，测定涂料的点对点电阻(ω)，106～108ω时通过；实施例a：步骤(s1)按配方量依次加入1份的分散剂和75份的聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入35份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将25份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入0.15份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，以烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min；其中，原料的具体组分如表1所示。氯化亚锡为sncl2·2h2o；固化剂为hdi；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。表1-实施例a的组分将实施例a1-a4进行性能测试，制得表2。表2实施例a的性能对比说明：1、对比例a1与实施例a1对比，对比例a1并没有添加bi2o3，而实施例a1添加了4.0％的bi2o3；而正如表2所示，对比例a1的表面电阻为109ω级别；而实施例a1的表面电阻为107ω级别；涂料的表面电阻从对比例a1的109ω级别提升至实施例a1的107ω级别，说明了实施例a1的氯化亚锡、nb2o5和lif配合bi2o3后，能降低表面电阻，以提高防静电效果。2、对比例a2与实施例a1对比，对比例a2并没有添加nb2o5，其表面电阻为109ω级别，与实施例a1相比，实施例a1添加了0.2％的nb2o5，实施例a1的表面电阻为107ω级别，nb2o5与bi2o3两者的协同作用，能提高最终防静电粉料的导电性，使涂料具有更低的表面电阻，防静电效果更好。3、对比例a3与实施例a1对比，对比例a3并没有添加lif，而实施例a1添加了6.0％的lif；而正如表2所示，对比例a3的表面电阻为1010ω级别；而实施例a1的表面电阻为107ω级别；对比例a3缺少的lif，正如本方案中提到，lif在加热的条件下溶解于hcl，生成hf,sno2进一步氧化成氧化锡的过程中伴随着氟离子掺杂入氧化锡晶体结构中，从而使得氧化锡半导体化，提升了导电性能；对比例a3并没有氟离子掺杂入氧化锡晶体结构中，导电性能不佳。而实施例a1使用lif后，涂料的防静电性能从对比例a3的1010ω级别提升至107ω级别。综上所述，上述对比例a1-a3都仅分别使用了氯化亚锡和bi2o3、nb2o5和lif中的任意三种组合，但涂料的导电性能不佳，表面电阻在109-1010ω级别，不能满足要求。而实施例a1同时使用了氯化亚锡和bi2o3、nb2o5和lif，使其表面电阻达到107ω级别，相当于对比例a1-a3的100-1000倍，说明了本方案的白色防静电粉料同时搭配氯化亚锡和bi2o3、nb2o5和lif时，其导电性能最佳。实施例b：步骤(s1)按配方量依次加入1份的分散剂和75份的聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入35份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将25份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入0.15份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，以烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min；其中，原料的具体组分如表3所示。氯化亚锡为sncl2·2h2o；固化剂为hdi；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。表3-实施例b的组分将实施例b1-b5进行性能测试，制得表4。表4-实施例b的性能测试说明：1、由实施例b1-实施例b2可知，实施例b1的bi2o3添加量为0.5％，实施例b2的bi2o3添加量为1％，实施例b2与实施例b1相差0.5％bi2o3，在同等的nb2o5和lif含量下，实施例b2的表面电阻从实施例b1的109ω级别提升至实施例b2的108ω级别，说明bi2o3在端点值为1.0％处开始对涂料在较优的范围内有促进防静电的效果。2、由实施例b2-实施例b4可知，bi2o3的含量依次增大，表面电阻从实施例b2的108ω级别提升至实施例b3的107ω级别，实施例b3有最佳的防静电效果；当bi2o3的含量添加至实施例b3的3.0％后，继续添加bi2o3至实施例b4的5.0％时，表面电阻反而从实施例b3的4.8×107ω下降至实施例b4的8.9×107ω级别，但实施例b2-b4都有较优的表面电阻，说明本方案的bi2o3在1-5％有最佳的防静电性能。3、实施例b5与实施例b4对比可知，实施例b4的bi2o3添加量为5％，实施例b5的bi2o3添加量为6％；而实施例b4的表面电阻为107ω级别，实施例b5的表面电阻为109ω级别；但实施例b5的bi2o3仅比实施例b4的多1％，但实施例b5不符合106-108ω级别。综上所述，本方案的bi2o3在搭配氯化亚锡、nb2o5和lif时，应将bi2o3的配比范围限定在1-5％，在该范围内，白色防静电粉料对防静电涂料有最佳的防静电效果。实施例c：步骤(s1)按配方量依次加入1份的分散剂和75份的聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入35份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将25份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入0.15份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，以烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min；其中，原料的具体组分如表5所示。氯化亚锡为sncl2·2h2o；固化剂为hdi；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。表5-实施例c的组分将实施例c1-c5进行性能测试，制得表6。表6-实施例c的性能测试说明：1、实施例c2比实施例c1多0.05％的nb2o5，实施例c2的表面电阻为108ω级别，实施例c1的表面电阻为108ω级别，0.05％的nb2o5提升了涂料的防静电效果；实施例c2中端点值为0.1％时，表面电阻符合106-108ω级别，为nb2o5提升涂料防静电效果的初始值。2、由实施例c1-c5对比可知，随着nb2o5的含量依次增大，表面电阻从实施例c1的109ω级别提升至实施例c3的107ω级别，实施例c3有最佳的防静电效果；当nb2o5的含量添加至实施例c3的0.3％后，继续添加nb2o5时，表面电阻从实施例c3的107ω级别下降至实施例c4的108ω级别；当nb2o5的含量添加至实施例c4的0.5％后，继续添加nb2o5至实施例c5的0.6％，实施例c5的表面电阻不再发生较大的变化。综上所述，本方案的nb2o5在搭配氯化亚锡、bi2o3和lif时，nb2o5的含量不应过高或过低，含量限定在0.1-0.5％范围内，白色防静电粉料对防静电涂料有最佳的防静电效果。实施例d：步骤(s1)按配方量依次加入1份的分散剂和75份的聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入35份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将25份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入0.15份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为氯化亚锡、bi2o3、nb2o5和lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，以烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min；其中，原料的具体组分如表7所示。氯化亚锡为sncl2·2h2o；固化剂为hdi；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。表7-实施例d的组分将实施例d1-d5进行性能测试，制得表8。表8-实施例d的性能测试说明：(1)由实施例d1与实施例d2对比可知，实施例d1的表面电阻为109ω级别，而实施例d2比实施例d1仅多2％的lif，实施例d2的表面电阻从实施例d1的109ω级别提升至108ω级别，符合了106～108ω级别；(2)由实施例d2-d4可知，随着lif含量的增大，表面电阻从实施例d2的108ω级别提升至实施例d3的107ω级别，实施例d3有最佳的表面电阻；当lif的含量增大至实施例d3的8％后，继续增大lif的含量至实施例d4的10％时，实施例d4的表面电阻下降至107ω级别，但仍具有较优的防静电性能范围。(3)由实施例d4与实施例d5对比可知，实施例d5比实施例d4多2％的lif，但多出2％的lif反而增大了表面电阻，即防静电性能下降，从实施例d4的107ω级别下降至109ω级别。即本实施例中，lif的范围优选在6～8％下，能配合氯化亚锡、nb2o5和bi2o3获得最佳的防静电性能。综合上述实施例b、c和d可知，本方案的防静电粉料，当其氯化亚锡的含量为95～92％，bi2o3为1～5％，nb2o5为0.1～0.5％，lif为6～10％的范围，混合后经800-900℃温度下烧制后，能制得防静电粉料，能与导电面釉配合，以使涂料同时具有耐污性和防静电性能，解决了现有技术中导电性的提高导致涂料表面防污性能下降的问题。实施例e：步骤(s1)按配方量依次加入1份的分散剂和75份的聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入35份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将25份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入0.15份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为89.8％的氯化亚锡、4.0％的bi2o3、0.2％的nb2o5和6.0％的lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，在850℃下保温120min。氯化亚锡为sncl2·2h2o；固化剂为hdi；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。实施例f：步骤(s1)按配方量依次加入2份的分散剂和60份的聚酯树脂，搅拌混合均匀后，加入40份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将10份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入1份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为89.8％的氯化亚锡、4.0％的bi2o3、0.2％的nb2o5和6.0％的lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，以烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min。氯化亚锡为sncl2；固化剂为tdi；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。实施例g：步骤(s1)按配方量依次加入2份的分散剂和80份的聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入40份的白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；步骤(s2)将40份的固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入1份的消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。其中，白色防静电粉料的制备方法为：将原料为89.8％的氯化亚锡、4.0％的bi2o3、0.2％的nb2o5和6.0％的lif混合；将混合后的原料置于加热装置烧制，900℃下保温60min。氯化亚锡为sncl2；固化剂为mdi和ipdi以1：1混合；消泡剂为公知的消泡剂df-821；分散剂为公知的分散剂ct-136。将实施例e、f和g进行性能测试，如表9。表9-实施e和f的性能组分实施例e实施例f实施例g表面电阻(ω)7.7×1083.2×1087.5×108说明：1、实施例e与实施例a1对比可知，实施例a1使用了在白色防静电粉料的原料混合后置于加热装置烧制，以烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min；而实施例e仅直接在850℃下保温120min，虽然其仍符合了106～108ω级别，但相对于使用烧制曲线的实施例a1，实施例a1的防静电效果更佳，亦说明了白色防静电粉料在混合后，经上述的烧制曲线进行处理，提高了防静电效果。2、实施例f使用的聚酯树脂替代聚氨酯，其与白色防静电粉料混合后，其表面电阻为3.2×108，仍可达到106～108ω级别；但与实施例a1对比时，实施例a1的聚氨酯比实施例f的聚酯树脂，聚氨酯与白色防静电粉料的协同效果更好，实施例a1的表面电阻为107ω级别，比在聚酯树脂的效果更好。以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种白色防静电粉料，其特征在于，按质量百分比，由以下原料组成：85-92％的氯化亚锡、1-5％的bi2o3、0.1-0.5％的nb2o5和6-10％的lif，并经800-900℃烧制即得。
2.根据权利要求1所述的白色防静电粉料，其特征在于，所述氯化亚锡为sncl2·2h2o或sncl2。
3.一种白色防静电粉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：将白色防静电粉料的原料，按以下质量百分比取料：85-92％的氯化亚锡、1-5％的bi2o3、0.1-0.5％的nb2o5和6-10％的lif；
步骤(2)：将混合后的原料置于加热装置烧制，烧制温度为800-900℃。
4.根据权利要求3所述白色防静电粉料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，烧制的曲线为：0～300℃，30min；300～600℃，30min；600～850℃，60min；850℃下保温120min。
5.一种防静电涂料，其特征在于，包括：成膜物质和权利要求1～2任意一项所述的白色防静电粉料。
6.根据权利要求5所述防静电涂料，其特征在于，所述成膜物质包括：聚氨酯和固化剂；
所述防静电涂料，按重量份数，包括：25-40份的白色防静电粉料、60-80份的聚氨酯和10-40份的固化剂。
7.根据权利要求6所述的防静电涂料，其特征在于，所述成膜物质还包括：助剂；
所述助剂包括消泡剂和分散剂。
8.根据权利要求7所述的防静电涂料，其特征在于，按重量份数，所述消泡剂为0-1份；所述分散剂为0-2份。
9.如权利要求6或7所述防静电涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(s1)按配方量依次加入分散剂和聚氨酯，搅拌混合均匀后，加入白色防静电粉料，搅拌混合均匀得到a组分；
步骤(s2)将固化剂作为b组分加入a组分中，然后加入消泡剂，搅拌混合均匀得到防静电涂料。
技术总结一种白色防静电粉料和防静电涂料及其制备方法，白色防静电粉料按质量百分比，由以下原料组成：85‑92％的氯化亚锡、1‑5％的Bi2O3、0.1‑0.5％的Nb2O5和6‑10％的LiF，并经800‑900℃烧制即得；白色防静电粉料的制备方法通过步骤(1)‑(2)制得白色防静电粉料；防静电涂料，包括：成膜物质和上述的白色防静电粉料；防静电涂料的制备方法通过步骤(S1)‑(S2)制得防静电涂料；本白色防静电粉料，通过组合氯化亚锡、Bi2O3、Nb2O5和LiF，烧制后的白色防静电粉料的导电电阻可达103‑104Ω数量级，能解决水性涂料与防静电粉混合后导电性差的问题。
技术研发人员：王金凤;罗强;徐瑜;钟保民
受保护的技术使用者：佛山市东鹏陶瓷有限公司;广东东鹏控股股份有限公司;佛山市东鹏陶瓷发展有限公司
技术研发日：2020.12.01
技术公布日：2021.03.12
