本發(fā)明涉及電器柜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電器柜用高阻燃防靜電涂料及制備方法。
背景技術(shù)：
涂料是一種能牢固覆蓋在物體表面，起保護(hù)、裝飾、標(biāo)志和其他特殊用途的化學(xué)混合物。中國涂料界比較權(quán)威的《涂料工藝》一書是這樣定義的：“涂料是一種材料，這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜，又稱漆膜或涂層?！睂儆谟袡C(jī)化工高分子材料，所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現(xiàn)代通行的化工產(chǎn)品的分類，涂料屬于精細(xì)化工產(chǎn)品?，F(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料，是化學(xué)工業(yè)中的一個(gè)重要行業(yè)。
隨著涂料在日常生活中的廣泛應(yīng)用，對(duì)其阻燃性能的要求越來越高，而現(xiàn)有普通涂料的消防安全方面主要有缺陷兩個(gè)：一、易燃。現(xiàn)有的普通涂料屬于易燃物，因?yàn)樗鼈兇嬖谝兹汲煞?，極其容易著火。它燃燒速度快，很容易發(fā)生火災(zāi)，并且迅速蔓延，撲救不及時(shí)很容易產(chǎn)生巨大損失。二、產(chǎn)生大量靜電。由于物體間的相互摩擦的作用，容易產(chǎn)生靜電積累，發(fā)生靜電危害。如干擾計(jì)算機(jī)、精密儀器的正常工作，在嚴(yán)重的情況下會(huì)放電產(chǎn)生火花，引起爆炸和火災(zāi)。
因此，研究開發(fā)一種既具有較好的阻燃效果，有具有一定的防靜電作用的涂料具有重要意義，也符合目前市場的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種電器柜用高阻燃防靜電涂料及制備方法，所述涂料不僅具有較好的防火、阻燃性能，還具有較好的抗靜電作用，應(yīng)用于電器柜，大大提高了電器的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明涉及一種電器柜用高阻燃防靜電涂料，包括如下重量份的各原料：丙烯酸樹脂20~35份、水性聚氨酯15~20份、酚醛樹脂5~13份、環(huán)氧樹脂7~15份、石墨烯1~6份、納米二氧化鈦6~10份、三氧化二銻8~15份、氯化石蠟7~16份、改性凹凸棒土6~11份、填充劑10~15份、防靜電劑5~9份、消泡劑2~5份。
優(yōu)選地，所述丙烯酸樹脂32份、水性聚氨酯18份、酚醛樹脂7份、環(huán)氧樹脂12份、石墨烯4份、納米二氧化鈦8份、三氧化二銻10份、氯化石蠟12份、改性凹凸棒土9份、填充劑13份、防靜電劑6份、消泡劑3份。
優(yōu)選地，所述填充劑為炭黑、輕質(zhì)碳酸鈣、超細(xì)滑石粉中的一種或者多種的組合。
優(yōu)選地，所述防靜電劑為碳納米管或者導(dǎo)電石墨。
優(yōu)選地，所述消泡劑為二甲基硅油、聚醚-硅氧烷共聚物、聚硅氧烷消泡劑中的任一種。
本發(fā)明還涉及一種制備電器柜用高阻燃防靜電涂料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻升溫至195~205℃，攪拌反應(yīng)0.5~2h，得反應(yīng)混合物a1；
（2）將溫度調(diào)至110~130℃，向混合物a1中加入丙烯酸樹脂、水性聚氨酯和石墨烯水溶液，混合攪拌1~2h，然后再加入納米二氧化鈦、三氧化二銻、氯化石蠟，混合均勻，攪拌反應(yīng)0.5~2h，得混合物a2；
（3）調(diào)節(jié)溫度至90~100℃，向混合物a2中加入改性凹凸棒土、填充劑、防靜電劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再置于剪切機(jī)中剪切10~20min，即得所述涂料。
優(yōu)選地，所述步驟（2）中氧化石墨烯水溶液的濃度為0.2~0.6g/l。
優(yōu)選地，所述步驟（3）中改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、熱活化之后的凹凸棒土。
優(yōu)選地，所述改性凹凸棒土的制備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000~4000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理5~10min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于800℃~1000℃的馬弗爐中焙燒2~4h，冷卻后研磨至粒徑為200~300目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明所述的電器柜用高阻燃防靜電涂料，不僅具有較好的防火、阻燃性能，還具有較好的抗靜電作用，應(yīng)用于電器柜，大大提高了電器的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
（2）本發(fā)明所述的電器柜用高阻燃防靜電涂料中添加有改性凹凸棒粘土，具有較好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，應(yīng)用到涂料中能夠大大增加涂料與電器表面的粘結(jié)性能、抗剝落性能和防水效果。由于凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。
（3）本發(fā)明所述電器柜用高阻燃防靜電涂料中添加有石墨烯材料，由于石墨烯具有獨(dú)特的片層狀結(jié)構(gòu)，層層疊加形成致密的物理隔絕層，使得氧化石墨烯改性后制備得到的阻燃涂料具有較好的物理隔絕防水防油作用，再加上石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)性能和電磁屏蔽性能，使得涂層具有較好的耐磨性能及較好的電磁屏蔽效果。
（4）本發(fā)明所述電器柜用高阻燃防靜電涂料中添加的三氧化二銻和氯化石蠟聯(lián)合作用，顯著提高了涂料的防火、阻燃性能，為電器的使用提供了安全保障。
（5）本發(fā)明所述電器柜用高阻燃防靜電涂料中還添加有防靜電劑，能夠有效降低電器柜的靜電作用，避免了由于靜電導(dǎo)致的不安全現(xiàn)象的發(fā)生，提高了電器的使用安全性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如sambrook等分子克?。簩?shí)驗(yàn)室手冊（newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種電器柜用高阻燃防靜電涂料及制備方法；
所述電器柜用高阻燃防靜電涂料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
丙烯酸樹脂32份、水性聚氨酯18份、酚醛樹脂7份、環(huán)氧樹脂12份、石墨烯4份、納米二氧化鈦8份、三氧化二銻10份、氯化石蠟12份、改性凹凸棒土9份、填充劑13份、防靜電劑6份、消泡劑3份。
所述填充劑為炭黑和輕質(zhì)碳酸鈣的混合物，其中兩者的質(zhì)量比為1:2。
所述防靜電劑為碳納米管。
所述消泡劑為二甲基硅油。
本發(fā)明制備電器柜用高阻燃防靜電涂料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻升溫至200℃，攪拌反應(yīng)1h，得反應(yīng)混合物a1；
（2）將溫度調(diào)至120℃，向混合物a1中加入丙烯酸樹脂、水性聚氨酯和石墨烯水溶液，混合攪拌2h，然后再加入納米二氧化鈦、三氧化二銻、氯化石蠟，混合均勻，攪拌反應(yīng)1h，得混合物a2；
（3）調(diào)節(jié)溫度至90℃，向混合物a2中加入改性凹凸棒土、填充劑、防靜電劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再置于剪切機(jī)中剪切15min，即得所述涂料。
步驟（2）中氧化石墨烯水溶液的濃度為0.3g/l。
步驟（3）中改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、熱活化之后的凹凸棒土。
選用此原料是因?yàn)楦男园纪拱敉辆哂休^好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產(chǎn)過程，降低了生產(chǎn)成本，有利于原料之間的乳化和粘結(jié)，應(yīng)用到涂料中能夠大大增加涂料與電器表面的粘結(jié)性能、抗剝落性能和防水效果。由于凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。
其中，改性凹凸棒土的制備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于900℃的馬弗爐中焙燒4h，冷卻后研磨至粒徑為200目，得到改性后的凹凸棒石粘土。
實(shí)施例2：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種電器柜用高阻燃防靜電涂料及制備方法；
所述電器柜用高阻燃防靜電涂料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
丙烯酸樹脂20份、水性聚氨酯15份、酚醛樹脂5份、環(huán)氧樹脂7份、石墨烯1份、納米二氧化鈦6份、三氧化二銻8份、氯化石蠟7份、改性凹凸棒土6份、填充劑10份、防靜電劑5份、消泡劑2份。
所述填充劑為輕質(zhì)碳酸鈣。
所述防靜電劑為導(dǎo)電石墨。
所述消泡劑為聚醚-硅氧烷共聚物。
本發(fā)明制備電器柜用高阻燃防靜電涂料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻升溫至195℃，攪拌反應(yīng)2h，得反應(yīng)混合物a1；
（2）將溫度調(diào)至110℃，向混合物a1中加入丙烯酸樹脂、水性聚氨酯和石墨烯水溶液，混合攪拌2h，然后再加入納米二氧化鈦、三氧化二銻、氯化石蠟，混合均勻，攪拌反應(yīng)0.5h，得混合物a2；
（3）調(diào)節(jié)溫度至90℃，向混合物a2中加入改性凹凸棒土、填充劑、防靜電劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再置于剪切機(jī)中剪切20min，即得所述涂料。
步驟（2）中氧化石墨烯水溶液的濃度為0.2g/l。
步驟（3）中改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、熱活化之后的凹凸棒土。
其中，改性凹凸棒土的制備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于3000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于800℃的馬弗爐中焙燒4h，冷卻后研磨至粒徑為200目，得到改性后的凹凸棒土。
實(shí)施例3：
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種電器柜用高阻燃防靜電涂料及制備方法；
所述電器柜用高阻燃防靜電涂料，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：
丙烯酸樹脂35份、水性聚氨酯20份、酚醛樹脂13份、環(huán)氧樹脂15份、石墨烯6份、納米二氧化鈦10份、三氧化二銻15份、氯化石蠟16份、改性凹凸棒土11份、填充劑15份、防靜電劑9份、消泡劑5份。
所述填充劑為超細(xì)滑石粉。
所述防靜電劑為導(dǎo)電石墨。
所述消泡劑為聚硅氧烷消泡劑。
本發(fā)明制備電器柜用高阻燃防靜電涂料的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻升溫至205℃，攪拌反應(yīng)0.5h，得反應(yīng)混合物a1；
（2）將溫度調(diào)至130℃，向混合物a1中加入丙烯酸樹脂、水性聚氨酯和石墨烯水溶液，混合攪拌1h，然后再加入納米二氧化鈦、三氧化二銻、氯化石蠟，混合均勻，攪拌反應(yīng)2h，得混合物a2；
（3）調(diào)節(jié)溫度至100℃，向混合物a2中加入改性凹凸棒土、填充劑、防靜電劑和消泡劑，混合攪拌均勻，再置于剪切機(jī)中剪切20min，即得所述涂料。
步驟（2）中氧化石墨烯水溶液的濃度為0.6g/l。
步驟（3）中改性凹凸棒土為天然凹凸棒土經(jīng)提純、熱活化之后的凹凸棒土。
其中，改性凹凸棒土的制備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進(jìn)行粉碎并過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液于4000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心處理5min，真空抽濾；將濾餅烘干，然后置于1000℃的馬弗爐中焙燒2h，冷卻后研磨至粒徑為300目，得到改性后的凹凸棒土。
綜上所述，本發(fā)明所述的電器柜用高阻燃防靜電涂料，不僅具有較好的防火、阻燃性能，還具有較好的抗靜電作用，應(yīng)用于電器柜，大大提高了電器的使用安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。且本發(fā)明制備方法簡單、實(shí)施方便，反應(yīng)條件溫和，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。