本發(fā)明涉及一種耐高溫抗靜電涂料的制備方法，屬于涂料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
抗靜電涂料是一種涂于物體表面，使之具有一定的傳導(dǎo)電流和消除積累電荷能力的功能性涂料，其在航天航空領(lǐng)域主要應(yīng)用于導(dǎo)彈天線罩和飛機(jī)雷達(dá)罩，以對(duì)罩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也起到一定的裝飾作用?？轨o電涂料對(duì)消除天線罩和雷達(dá)罩的靜電，降低靜電對(duì)雷達(dá)及通信系統(tǒng)的干擾，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)及通信系統(tǒng)的正常工作具有重要作用，是不可或缺的功能性涂料。
傳統(tǒng)的抗靜電涂料是將金屬粉末、石墨或金屬氧化物粉末等導(dǎo)電填料直接分散于基體樹脂中摻合而成的。由于摻合的導(dǎo)電填料是無機(jī)分子，而基體樹脂往往是有機(jī)高聚物，這種結(jié)構(gòu)差異使得基體樹脂與導(dǎo)電填料之間的分散性不良，難以形成均相體系，從而影響其導(dǎo)電性能；另外，以有機(jī)聚合物為基體樹脂制備的抗靜電涂料，其耐熱性較差，一般不超過200 ℃，無法滿足更高耐熱性能的要求（不小于500℃），在高溫下發(fā)生劣化，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生剝落，限制了其應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)以有機(jī)聚合物為基體樹脂制備的抗靜電涂料，其耐熱性較差，在高溫下發(fā)生劣化，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生剝落，限制了其應(yīng)用的問題，本發(fā)明首先將竹纖維與氫氧化鈉溶液混合加熱后得到的過篩顆粒與乙醇溶液、乙烯基三甲氧基硅烷等物質(zhì)進(jìn)行混合，在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng)后，加入椰油酰胺丙基甜菜堿溶液，進(jìn)行超聲振蕩、洗滌，得到抗靜電基質(zhì)，最后將其與熱塑性聚氨酯彈性體、丙烯酸乳液進(jìn)行攪拌混合，即可得到耐高溫抗靜電涂料。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
（1）按固液比1:3，取竹纖維放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％氫氧化鈉溶液中，并加熱至85～95℃，保溫1～2h，再自然冷卻至室溫后過濾，將濾渣放入液氮速凍機(jī)中，設(shè)定溫度-98～-82℃，冷凍處理6～8min后放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過400目篩，收集過篩顆粒；
（2）按重量份數(shù)計(jì)，取36～38份上述過篩顆粒、45～50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％乙醇溶液、8～12份乙烯基三甲氧基硅烷、16～24份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％氨水及2～5份金絲桃素放入玻璃反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至2～3MPa，升溫至115～125℃，以200r/min攪拌4～6h；
（3）在上述攪拌過程中使用紫外燈照射反應(yīng)釜，在攪拌結(jié)束后自然冷卻至室溫，并降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并過濾，將濾渣浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％椰油酰胺丙基甜菜堿溶液，并放入超聲振蕩器中，在42～55KHz下振蕩40～50min，再過濾并使用蒸餾水沖洗濾渣至沖洗液為中性，收集濾渣放入粉碎機(jī)中粉碎，過400目篩，收集過篩顆粒，得抗靜電基質(zhì)；
（4）按重量份數(shù)計(jì)，取42～46份熱塑性聚氨酯彈性體、22～24份丙烯酸乳液、14～18份三聚磷酸鋁、1～3份300目云母粉、20～23份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％乙醇溶液、6～9份上述抗靜電基質(zhì)及2～3份聚二甲基硅氧烷，放入攪拌機(jī)中，在400r/min下攪拌20～25min，即可得到耐高溫抗靜電涂料。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：將本發(fā)明制備的耐高溫抗靜電涂料攪拌均勻后，噴涂于氧化鋁陶瓷試板上，室溫下表干20～25min后，在160～170℃使其固化完全，經(jīng)檢測，耐高溫抗靜電涂層耐熱溫度可達(dá)720℃以上，表面電阻小于3.2×106Ω，硬度高。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：
（1）本發(fā)明制備的耐高溫抗靜電涂料具有耐熱性，耐熱溫度可達(dá)720℃以上；
（2）本發(fā)明制備的耐高溫抗靜電涂料抗靜電性能好，表面電阻小于3.2×106Ω；
（3）本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。
具體實(shí)施方式
首先按固液比1:3，取竹纖維放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％氫氧化鈉溶液中，并加熱至85～95℃，保溫1～2h，再自然冷卻至室溫后過濾，將濾渣放入液氮速凍機(jī)中，設(shè)定溫度-98～-82℃，冷凍處理6～8min后放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過400目篩，收集過篩顆粒；按重量份數(shù)計(jì)，取36～38份上述過篩顆粒、45～50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％乙醇溶液、8～12份乙烯基三甲氧基硅烷、16～24份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％氨水及2～5份金絲桃素放入玻璃反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至2～3MPa，升溫至115～125℃，以200r/min攪拌4～6h；在上述攪拌過程中使用紫外燈照射反應(yīng)釜，在攪拌結(jié)束后自然冷卻至室溫，并降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并過濾，將濾渣浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％椰油酰胺丙基甜菜堿溶液，并放入超聲振蕩器中，在42～55KHz下振蕩40～50min，再過濾并使用蒸餾水沖洗濾渣至沖洗液為中性，收集濾渣放入粉碎機(jī)中粉碎，過400目篩，收集過篩顆粒，得抗靜電基質(zhì)；最后按重量份數(shù)計(jì)，取42～46份熱塑性聚氨酯彈性體、22～24份丙烯酸乳液、14～18份三聚磷酸鋁、1～3份300目云母粉、20～23份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％乙醇溶液、6～9份上述抗靜電基質(zhì)及2～3份聚二甲基硅氧烷，放入攪拌機(jī)中，在400r/min下攪拌20～25min，即可得到耐高溫抗靜電涂料。
實(shí)例1
首先按固液比1:3，取竹纖維放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％氫氧化鈉溶液中，并加熱至95℃，保溫2h，再自然冷卻至室溫后過濾，將濾渣放入液氮速凍機(jī)中，設(shè)定溫度-82℃，冷凍處理8min后放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過400目篩，收集過篩顆粒；按重量份數(shù)計(jì)，取38份上述過篩顆粒、50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％乙醇溶液、12份乙烯基三甲氧基硅烷、24份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％氨水及5份金絲桃素放入玻璃反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至3MPa，升溫至125℃，以200r/min攪拌6h；在上述攪拌過程中使用紫外燈照射反應(yīng)釜，在攪拌結(jié)束后自然冷卻至室溫，并降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并過濾，將濾渣浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％椰油酰胺丙基甜菜堿溶液，并放入超聲振蕩器中，在55KHz下振蕩50min，再過濾并使用蒸餾水沖洗濾渣至沖洗液為中性，收集濾渣放入粉碎機(jī)中粉碎，過400目篩，收集過篩顆粒，得抗靜電基質(zhì)；最后按重量份數(shù)計(jì)，取46份熱塑性聚氨酯彈性體、24份丙烯酸乳液、18份三聚磷酸鋁、3份300目云母粉、23份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％乙醇溶液、9份上述抗靜電基質(zhì)及3份聚二甲基硅氧烷，放入攪拌機(jī)中，在400r/min下攪拌25min，即可得到耐高溫抗靜電涂料。
將本發(fā)明制備的耐高溫抗靜電涂料攪拌均勻后，噴涂于氧化鋁陶瓷試板上，室溫下表干25min后，在170℃使其固化完全，經(jīng)檢測，耐高溫抗靜電涂層耐熱溫度可達(dá)725℃，表面電阻為3.1×106Ω，硬度高。
實(shí)例2
首先按固液比1:3，取竹纖維放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％氫氧化鈉溶液中，并加熱至85℃，保溫1h，再自然冷卻至室溫后過濾，將濾渣放入液氮速凍機(jī)中，設(shè)定溫度-98℃，冷凍處理6min后放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過400目篩，收集過篩顆粒；按重量份數(shù)計(jì)，取36份上述過篩顆粒、45份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％乙醇溶液、8份乙烯基三甲氧基硅烷、16份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％氨水及2份金絲桃素放入玻璃反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至2MPa，升溫至115℃，以200r/min攪拌4h；在上述攪拌過程中使用紫外燈照射反應(yīng)釜，在攪拌結(jié)束后自然冷卻至室溫，并降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并過濾，將濾渣浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％椰油酰胺丙基甜菜堿溶液，并放入超聲振蕩器中，在42KHz下振蕩40min，再過濾并使用蒸餾水沖洗濾渣至沖洗液為中性，收集濾渣放入粉碎機(jī)中粉碎，過400目篩，收集過篩顆粒，得抗靜電基質(zhì)；最后按重量份數(shù)計(jì)，取42份熱塑性聚氨酯彈性體、22份丙烯酸乳液、14份三聚磷酸鋁、1份300目云母粉、20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％乙醇溶液、6份上述抗靜電基質(zhì)及2份聚二甲基硅氧烷，放入攪拌機(jī)中，在400r/min下攪拌20min，即可得到耐高溫抗靜電涂料。
將本發(fā)明制備的耐高溫抗靜電涂料攪拌均勻后，噴涂于氧化鋁陶瓷試板上，室溫下表干23min后，在165℃使其固化完全，經(jīng)檢測，耐高溫抗靜電涂層耐熱溫度可達(dá)730℃以上，表面電阻為2.9×106Ω，硬度高。
實(shí)例3
首先按固液比1:3，取竹纖維放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％氫氧化鈉溶液中，并加熱至90℃，保溫1h，再自然冷卻至室溫后過濾，將濾渣放入液氮速凍機(jī)中，設(shè)定溫度-90℃，冷凍處理7min后放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨，過400目篩，收集過篩顆粒；按重量份數(shù)計(jì)，取37份上述過篩顆粒、47份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％乙醇溶液、10份乙烯基三甲氧基硅烷、20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％氨水及3份金絲桃素放入玻璃反應(yīng)釜中，使用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至2MPa，升溫至120℃，以200r/min攪拌5h；在上述攪拌過程中使用紫外燈照射反應(yīng)釜，在攪拌結(jié)束后自然冷卻至室溫，并降壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，出料并過濾，將濾渣浸泡于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％椰油酰胺丙基甜菜堿溶液，并放入超聲振蕩器中，在50KHz下振蕩45min，再過濾并使用蒸餾水沖洗濾渣至沖洗液為中性，收集濾渣放入粉碎機(jī)中粉碎，過400目篩，收集過篩顆粒，得抗靜電基質(zhì)；最后按重量份數(shù)計(jì)，取43份熱塑性聚氨酯彈性體、23份丙烯酸乳液、16份三聚磷酸鋁、2份300目云母粉、22份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％乙醇溶液、7份上述抗靜電基質(zhì)及2份聚二甲基硅氧烷，放入攪拌機(jī)中，在400r/min下攪拌23min，即可得到耐高溫抗靜電涂料。
將本發(fā)明制備的耐高溫抗靜電涂料攪拌均勻后，噴涂于氧化鋁陶瓷試板上，室溫下表干22min后，在165℃使其固化完全，經(jīng)檢測，耐高溫抗靜電涂層耐熱溫度可達(dá)735℃以上，表面電阻為3.0×106Ω，硬度高。