專利名稱：水性防靜電瓦楞紙板涂料及其制備方法
技術領域：
本發明關于一種水性防靜電瓦楞紙板涂料及其制備方法。背景領域靜電放電(ESD)現象是導致電子產品在儲運過程中損壞或使用壽命減損的主要原因之一。凡通過安全地耗散靜電荷或屏蔽零件，能限制靜電電荷聚集或能避免外部靜電電荷影響的材料，均可作為靜電放電防護包裝材料。近年來靜電防護包裝市場日益擴大，但包裝材料形式卻很單一，即采用防靜電塑料袋作為內包裝，然后用紙箱或塑料箱作為運輸包裝是目前主要的包裝形式，但對于大中型產品的防護包裝并不適合，而且成本高、操作復雜。一次研制開發新的具備導靜電功能的瓦楞紙板、紙箱具有重大的工程價值，同時其產業化前景十分廣闊。靜電防護型瓦楞紙板紙箱的關鍵技術是對傳統瓦楞紙板進行改性或對瓦楞紙箱結構進行功能設計和創新，比如對紙漿進行預處理，與其他功能性材料符合或是對紙板表面進行涂覆，其中表面涂覆導電涂料方便快捷，成本較低。現有導電涂料大多數為溶劑型涂料，對壞境污染嚴重，隨著環保意識的加強，人們越來越多的開始關注環保的導電涂料，其最大優越性是消除或基本消除了一般涂料中所使用的易燃、易爆、且不利于環境保護的有機溶劑。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術中溶劑污染環境的問題，提供一種防靜電效果好、表面電阻率條件范圍大、成本低廉、適合大規模工業生產的性防靜電瓦楞紙板涂料及其制備方法。本發明中的水性防靜電瓦楞紙板涂料，包括以下組分，各組分的比例均按重量份數計，其中取水性成膜脂20 30份，輔助成膜物0. 2 0. 45份，混合溶液25_35份，導電填料5 17. 5份，消泡劑0. 1 0. 2份，分散劑0. 2 0. 5份，增稠劑0 0. 3份，改性劑0 0. 3 份。所述水性成膜樹脂為水溶性丙烯酸樹脂。所述輔助成膜物為甲基纖維素或羧甲基纖維素。所述導電填料為導電石墨與炭黑的混合物，其中導電石墨與炭黑按重量比4 1
混合ο所述混合溶液為水和醇的混合物，其中醇為異丙醇、正丁醇或乙醇。本發明中的水性防靜電瓦楞紙板涂料采用以下工藝步驟(1)對導電填料進行烘干，烘干的溫度控制在75 95°C ；(2)將烘干的導電填料與已加入有分散劑和輔助成膜物的混合溶液混合形成初混物；(3)在上述初混物中依次加入水性成膜樹脂、消泡劑，在電動攪拌機下變速攪拌 10 30分鐘得到防靜電涂料。
在步驟(3)中增加消泡劑后還增加了增稠劑和/或改性劑。在步驟(1)中將導電填料置于干燥箱中至恒重。本發明的有益效果在于1)導電填料為石墨、炭黑混合物，將其按一定比例混合可以使涂料的導電結構更致密，形成良好的層間聯通結構，導電通道更加順暢，從而降低涂料的電阻率。2)利用本發明中的配比方案，制得的涂料表面電阻率可以在IO3-IOkiQ范圍內調節。3)制備工藝簡單易行、施工方便、成本較低，符合環保要求。
具體實施方式

下面對本發明的具體實施例作進ー步詳細說明。實例1 本實施例一中的水性防靜電瓦楞紙板涂料由以下按重量比混合的各組分混合而
成
水溶性丙烯酸樹脂20
按4:1混合的水和異丙醇的混和溶液25
按4:1混合的石墨和炭黑的混合物5
羧甲基纖維素鈉0.2
分散劑0.2
消泡劑0.2
增稠劑0.15防靜電瓦楞紙板的制備方法(1)將炭黑、石墨按重量比為1 至恒重，制成導電填料；( 將水和異丙醇按重量比4 1混合，形成混合溶液；(3)將羧甲基纖維素鈉、分散劑與混合溶液充分攪拌形成初混物；(4)將初混物與導電填料混合，然后加入水溶性丙烯酸樹脂、消泡劑與增稠劑，在電動攪拌機(電動攪拌機的型號可以選用JB200-Q下變速攪拌20分鐘，得到防靜電涂料；(5)將防靜電涂料刷涂于瓦楞紙板制成防靜電瓦楞紙板。由上述實施例一制備的防靜電瓦楞紙板的表面電阻率達IOkiQ，根據GJB/Z86-97 分類，屬于靜電耗散材料(表面電阻率等于或大于IO5 Ω但小于IO12 Ω，體積電阻率等于或大于IO4 Ω · cm但小于IO11 Ω ^cmmMWn )，這種材料的靜電荷在其表面移動速率雖大大低于靜電導體，但其受到摩擦時，表面產生的電荷可以較快的擴散和泄露。因其電阻率較高，不會造成材料放電，可以用作ESD防護包裝和一般的靜電放電敏感元件(ESDQ產品生產裝配的環境中傳遞。實施例2 本實施例ニ中的水性防靜電瓦楞紙板涂料由以下按重量比混合的各組分混合而
成
水溶性丙烯酸樹脂30 按3:2混合的水和異丙醇的混和溶液 25 按4:1混合的石墨和炭黑的混合物 7.5
羧甲基纖維素鈉0.4
分散劑0.3
消泡劑0.2
增稠劑0.3
改性劑0.2防靜電瓦楞紙板的制備方法(1)將炭黑、石墨按重量比為1 4混合后置于干燥箱中，并在80 85°C下干燥 至恒重，形成導電填料；(2)將水和異丙醇按重量比3 2混合后，形成混合溶液；(3)將羧甲基纖維素鈉、分散劑與混合溶液充分攪拌形成初混物；(4)將初混物與導電填料混合，然后加入水溶性丙烯酸樹脂、消泡劑、增稠劑和改 性劑，在電動攪拌機(電動攪拌機的型號可以選用JB200-Q下變速攪拌10分鐘，得到防靜 電涂料；(5)將防靜電涂料刷涂于瓦楞紙板制成防靜電瓦楞紙板。由實施例ニ制備的防靜電瓦楞紙板表面電阻率達IO8Q，根據GJB/Z86-97分類， 屬于靜電耗散材料(表面電阻率等于或大于IO5Q但小于IO12Q,體積電阻率等于或大于 IO4Q cm但小于IO11Q)，這種材料的靜電荷在其表面移動速率雖大大低于 靜電導體，但其受到摩擦吋，表面產生的電荷可以較快的擴散和泄露。因其電阻率較高，不 會造成材料放電，可以用作ESD防護包裝和一般的ESDS產品生產裝配的環境中傳遞。實施例3 本實施例三中的水性防靜電瓦楞紙板涂料由以下按重量比混合的各組分混合而
成
水溶性丙烯酸樹脂25
按5:1混合的水和異丙醇的混和溶液30
按4:1混合的石墨和炭黑的混合物
羧甲基纖維素鈉
分散劑
消泡劑
10
0.45
0.5
0.2
0.3
4混合后置于干燥箱中，并在85 90°C下干燥
改性劑防靜電瓦楞紙板的制備方法(1)將炭黑、石墨按重量比為1 至恒重，形成導電填料；(2)將水和異丙醇按重量比為5 1混合，形成混合溶液；(3)將羧甲基纖維素鈉、分散劑與混合溶液充分攪拌形成初混物；(4)將初混物與導電填料混合，然后加入水溶性丙烯酸樹脂、消泡劑、增稠劑和改性劑，在電動攪拌機(電動攪拌機的型號可以選用JB200-Q下變速攪拌25分鐘，得到防靜電涂料；(5)將防靜電涂料刷涂于瓦楞紙板制成防靜電瓦楞紙板。制備的防靜電瓦楞紙板表面電阻率大106Ω，根據GJB/Z86-97分類，屬于靜電耗散材料(表面電阻率等于或大于IO5 Ω但小于IO12 Ω，體積電阻率等于或大于IO4 Ω M1Wfi 小于10"Ω · cm的材料。)，這種材料的靜電荷在其表面移動速率雖大大低于靜電導體，但其受到摩擦時，表面產生的電荷可以較快的擴散和泄露。因其電阻率較高，不會造成材料放電，可以用作ESD防護包裝和一般的ESDS產品生產裝配的環境中傳遞。實施例4 本發明提供一種水性防靜電瓦楞紙板涂料及其制備方法，采用以下工藝步驟 (組分比例按重量份計數)
水溶性丙烯酸樹脂30水:異丙醇(6:1 )35石墨炭黑(4:1)17.5羧甲基纖維素鈉0.45分散劑0.5消泡劑0.1改性劑0.3 防靜電瓦楞紙板的制備方法
炭黑、石墨按1 4比例混合置于干燥箱中，在90 95°C下至恒重。將羧甲基纖維素鈉、分散劑與混合溶液充分攪拌形成初混物。將上述初混物與導電填料混合，然后加入成膜樹脂與其他助劑，在電動攪拌機 (JB200-S)下變速攪拌30分鐘得到防靜電涂料。將防靜電涂料刷涂于瓦楞紙板制成防靜電瓦楞紙板。制備的防靜電瓦楞紙板表面電阻率大IO3 Ω，根據GJB/Z86-97分類，屬于電磁屏蔽材料(屏蔽材料是電阻率很低的導電體，具有表面電阻率等于或小于104Ω，能用于屏蔽射頻和低頻電磁場。)通常在屏蔽材料內層復合一層靜電耗散材料，這種具有屏蔽效果的靜電耗散復合材料不僅可以作ESD防護包裝，還可以用于火工品包裝。
權利要求
1.一種水性防靜電瓦楞紙板涂料，包括以下組分，各組分的比例均按重量份數計，其中取水性成膜脂20 30份，輔助成膜物0. 2 0. 45份，混合溶液25-35份，導電填料 5 17. 5份，消泡劑0. 1 0. 2份，分散劑0. 2 0. 5份，增稠劑0 0. 3份，改性劑0 0. 3 份。
2.如權利要求1所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是所述水性成膜樹脂為水溶性丙烯酸樹脂。
3.如權利要求1所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是所述輔助成膜物為甲基纖維素或羧甲基纖維素。
4.如權利要求1所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是所述導電填料為導電石墨與炭黑的混合物，其中導電石墨與炭黑按重量比4 1混合。
5.如權利要求1所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是所述混合溶液為水和醇的混合物，其中醇為異丙醇、正丁醇或乙醇。
6.如權利要求1所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是采用以下工藝步驟(1)對導電填料進行烘干，烘干的溫度控制在75 95°C；(2)將烘干的導電填料與已加入有分散劑和輔助成膜物的混合溶液混合形成初混物；(3)在上述初混物中依次加入水性成膜樹脂、消泡劑，在電動攪拌機下變速攪拌10 30分鐘得到防靜電涂料。
7.如權利要求6所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是在步驟(3)中增加消泡劑后還增加了增稠劑和/或改性劑。
8.如權利要求6所述的水性防靜電瓦楞紙板涂料，其特征是在步驟(1)中將導電填料置于干燥箱中至恒重。
全文摘要
本發明公開了一種水性防靜電瓦楞紙板涂料及其制備方法，具體的方法是將導電石墨，炭黑按比例混合作為導電填料，具體有水溶性成膜樹脂、輔助物、混合溶液、導電填料、助劑配合而成。制備涂料的工藝流程為(1)導電填料烘干，溫度控制在75～95℃；(2)將烘干的導電填料與已加入分散劑和輔助成膜物得溶液混合形成初混物；(3)將上述初混物與導電填料混合，然后加入成膜樹脂與其他助劑，在電動攪拌機下變速攪拌10～30分鐘得到防靜電涂料。其制成的涂料的表面電阻率可以在103-1010Ω范圍內調節，而且制備工藝簡單易行、施工方便、成本較低，符合環保要求。
文檔編號D21H19/20GK102392388SQ201110349
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者周德志 申請人:無錫市前程包裝工程有限公司