專利名稱：涂料用環保型水性導電黑漿及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種涂料用環保型水性導電黑漿及其制備方法，屬于印染行業的專用 著色劑，廣泛應用于油田、石油化工，化工、電氣電力，軍警戰斗服、賽車服、消防戰斗服、航 空服等對服裝性能有特殊要求的服飾的著色。
背景技術：
面料的防靜電加工方法通常有1、織物用抗靜電整理劑做后整理；2、以提高織物 吸濕性為目的的纖維接枝改性、親水性纖維的混紡和交織；3、混紡或嵌織導電纖維；
前二類方法的作用機理均屬提高織物回潮率、降低絕緣性，加速靜電泄漏。因此如果在干燥 環境中或經過多次洗滌后，加工效果或不耐久、或不顯著，通常在普通服裝用織物上應用。 唯有第三種方法可持久、高效地解決紡織品的靜電問題，故目前被廣泛應用于生產防靜電 工作服。織物用抗靜電整理劑做后整理。防靜電面料可以是機織面料，如導電綢、防靜電T/ C面料，也可以是針織面料，如防靜電針織手套布、防電針織內衣等。防靜電面料除了必須符 合紡織品的通用技術標準以外，還必須有良好的防靜電性能，以適應產品生產及安全方面 的需求。防靜電服工作裝是指為防止服裝上的靜電積累，用防靜電織物為面料而縫制的工 作服。防靜電織物是在紡織時，大致等間隔地或均勻地混入導電纖維或防靜電合成纖維或 兩者混合交織而成的織物。導電纖維是指全部或部分使用金屬或有機物的導電材料或亞導 電材料制成的纖維的總稱，其體積電阻率Pv 介于104 109Q/cm之間。接照導電成分 在纖維中的分布情況又可將導電纖維分為導電成分均一型、導電成分覆蓋型和導電成分復 合型3類。目前，絕大多數防靜電織物是采用導電纖維制作的，其中尤以導電成分復合型， 即復合纖維使用最多。在化纖織物中加入導電纖維制成的防靜電工作服，其消電是基于電 荷的泄漏與中和兩種機理。當接地時，織物上的靜電除因導電纖維的電暈放電被中和之外， 還可經由導電纖維向大地泄放；不接地時則借助于導電纖維微弱的電暈放電而消電。而導電纖維或防靜電合成纖維或兩者混合交織而成的織物比較僵硬、透氣性差、 硬度高、手感不好、不可揉折使用，防水性、阻燃性、防酸堿性都差。而且成本很高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種配方設計合理、著色效果好，導電性能優 異、造價低的涂料用環保型水性導電黑漿。本發明所要解決的另一技術問題是提供一種工藝設計合理、直接用水稀釋即可浸 涂織物、附著力好、產品質量穩定的涂料用環保型水性導電黑漿的制備方法。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是該涂料用環保型水性導電黑漿，其 原料組成是
水20 - 50重量份；炭黑30 - 45重量份；分散劑2 — 6重量份；乳化劑1一5重量份；銨鹽助劑1 一 5重量份；水性中間體10 — 20重量份；二乙二醇4 15重量份。分散 劑主要起到分散炭黑，制備高濃度、低粘度黑漿；乳化劑主要起潤濕炭黑，賦予色漿優越的 機械和化學穩定性、成膜性及耐水性。銨鹽助劑主要起到調節整個體系的酸堿度以及分散 炭黑的作用，水性中間體主要起到潤濕炭黑和分散作用，二乙二醇主要起到調節流動性、保 濕等作用。作為優選，本發明所述的配方中還包括甲基異噻唑啉酮0. 05 0. 25重量份、消 泡劑0 0. 5重量份、防霉劑0 0. 5重量份。作為優選，本發明所述的分散劑為非離子酚醛衍生物。作為優選，本發明所述的乳化劑為陰離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉。作為優選，本發明所述的銨鹽助劑為三乙醇胺和/或二乙醇胺。作為優選，本發明所述的炭黑為納米級導電炭黑。作為優選，本發明所述的水性中間體為脂肪族聚氧乙烯醚25%的水溶液。作為優選，本發明所述的防霉劑為多菌靈或正辛基異噻唑啉酮，所述的消泡劑為 有機硅類消泡劑。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案還是一種涂料用環保型水性導電黑 漿的制備方法，整個工藝過程中溫度控制在50° C以下，其工藝步驟依次為
a、將20- 50重量份的水、10 - 20重量份的水性中間體、1 一 5重量份胺鹽助劑、1一5 重量份的乳化劑、30 - 45重量份的炭黑混合，攪拌0. 5—0. 8h，攪拌速度為800—1200轉 /分鐘，得到浸潤原料；
b、將4 15重量份的二乙二醇和2— 6重量份的分散劑進行高速分散，攪拌 0. 50. 8h，攪拌速度為600—800轉/分鐘，得到中間助劑；
c、將中間助劑加入浸潤原料中，再攪拌0.50. 8h，攪拌速度為1200—1500轉/分
鐘；
d、將攪拌好的漿料，用砂磨機進行砂磨，砂磨速度為30(T400L/h，顆粒細度達到IOum 以下，得到環保型水性色漿。作為優選，本發明所述的步驟b中，加入0.05 0.25重量份的甲基異噻唑啉酮、 不多于0. 5重量份的消泡劑、不多于0. 5重量份的防霉劑，與二乙二醇和分散劑一起高速分散。本發明同已有的技術相比，具有以下優點和特點本發明徹底解決了無需樹脂載 體，直接浸涂即可獲得著色高、附著力好、導電優異的織物。本專利的發明大大降低制備導 電織物的成本，且導電能力優異。同時提高織物的透氣性、對織物的硬度無或微小影響，在 適用的過程中，得到了消費者的廣泛認可，該環保水性導電黑漿應用性能優良，制備工藝簡 單，具有廣泛應用前景。本發明的配方更加合理，組分配合更加先進，產品性能更優良、穩 定。工藝方法更先進，操作性更強。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而 本發明并不局限于以下實施例。實施例1 將29. 6kg水、20kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. 0kg三乙醇胺、2. 0kg陰離子烷基 聚氧乙烯醚硫酸鈉、35kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為 1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. lkg的甲基異噻唑啉酮、0. 2kg的有機硅類消泡劑、0. lkg的多菌靈、8kg 二乙 二醇和3kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為800轉/分鐘， 得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例2
將38. 6kg水、10kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、4. Okg三乙醇胺、4. Okg陰離子烷基 聚氧乙烯醚硫酸鈉、35kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為 1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. lkg的甲基異噻唑啉酮、0. 2kg的有機硅類消泡劑、0. lkg的正辛基異噻唑啉 酮、4kg 二乙二醇和4kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例3
將50. 6kg水、13kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg三乙醇胺、4. Okg陰離子乳化 劑、35kg導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為1000轉/分鐘，得到浸潤 原料。將0. lkg的甲基異噻唑啉酮、0. 2kg的有機硅類消泡劑、0. lkg的正辛基異噻唑啉 酮、4kg 二乙二醇和6. Okg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 8h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例4
將20kg水、14kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、1. 0kg三乙醇胺、1. 5kg 二乙醇胺、 3. 0kg陰離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、33kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1 小時，攪拌速度為1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 07kg的甲基異噻唑啉酮、0. 3kg的有機硅類消泡劑、0. 2kg的多菌靈、9kg 二 乙二醇和5kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為800轉/分 鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。
實施例5
將48kg水、17kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、3. 0kg 二乙醇胺、4. 0kg陰離子烷基 聚氧乙烯醚硫酸鈉、40kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為 1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 2kg的甲基異噻唑啉酮、0. 2kg的有機硅類消泡劑、0. 3kg的正辛基異噻唑啉 酮、7kg 二乙二醇和5kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例6
將44kg水、18kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、0. 5kg三乙醇胺、0. 5kg 二乙醇胺、 5. Okg陰離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、43kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1 小時，攪拌速度為1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 05kg的甲基異噻唑啉酮、0. 5kg的有機硅類消泡劑、0. 4kg的正辛基異噻唑啉 酮、15kg 二乙二醇和6kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例7
將37kg水、19kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg 二乙醇胺、2. Okg陰離子烷基 聚氧乙烯醚硫酸鈉、30kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為 1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 25kg的甲基異噻唑啉酮、0. 4kg的有機硅類消泡劑、0. 2kg的多菌靈、11kg 二 乙二醇和4kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為800轉/分 鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例8:
將36kg水、12kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、3. Okg三乙醇胺、1. 5kg 二乙醇胺、 1. 0kg陰離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、38kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1 小時，攪拌速度為1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 23kg的甲基異噻唑啉酮、0. 2kg的有機硅類消泡劑、0. 5kg的正辛基異噻唑啉 酮、12kg 二乙二醇和2kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到IOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例9
將42kg水、15kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、3. 5kg 二乙醇胺、1. 5kg陰離子烷基 聚氧乙烯醚硫酸鈉、45kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為 1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 15kg的甲基異噻唑啉酮、0. 3kg的有機硅類消泡劑、0. 3kg的正辛基異噻唑啉 酮、14kg 二乙二醇和3kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 IOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例10
將23kg水、20kg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg三乙醇胺、2. Okg 二乙醇胺、 2. 5kg陰離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、32kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1 小時，攪拌速度為1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 18kg的甲基異噻唑啉酮、0. Ikg的有機硅類消泡劑、0. 2kg的多菌靈、6kg 二 乙二醇和5kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為800轉/分 鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 IOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例11
將26kg水、16kg20%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、1. 5kg 二乙醇胺、3. Okg陰離子烷基 聚氧乙烯醚硫酸鈉、37kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1小時，攪拌速度為 1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. 12kg的甲基異噻唑啉酮、0. Ikg的有機硅類消泡劑、0. 4kg的正辛基異噻唑啉 酮、IOkg 二乙二醇和4kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為 800轉/分鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度 為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 IOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。實施例12
將33kg水、llkg25%的脂肪族聚氧乙烯醚水溶液、2. Okg三乙醇胺、1. Okg 二乙醇胺、 4. 5kg陰離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、42kg納米級導電炭黑混合進行潤濕、預分散，攪拌1 小時，攪拌速度為1000轉/分鐘，得到浸潤原料。將0. Ilkg的甲基異噻唑啉酮、0. 3kg的有機硅類消泡劑、0. 3kg的多菌靈、5kg 二 乙二醇和3kg非離子酚醛衍生物分散劑，首先進行攪拌，攪拌0. 5h，攪拌速度為800轉/分 鐘，得到高速分散的混合助劑。然后將高速分散的混合助劑加入攪拌好的浸潤原料中，攪拌時間0. 5h，攪拌速度為1200轉/分鐘。然后用立式砂磨機進行砂磨，砂磨速度為400L/h，磨至顆粒細度達到 lOum以下，得到導電性能良好的環保型水性黑漿。經過檢測，以上實施例的產品的性能均能實現良好的導電性能，電阻率保持在10 6Q cm。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其配方、工藝所取名稱等 可以不同。凡依本發明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于 本發明專利的保護范圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做 各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利 要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。雖然本發明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發明的保護范圍，任何熟 悉該項技術的技術人員，在不脫離本發明的構思和范圍內所作的更動與潤飾，均應屬于本 發明的保護范圍。
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權利要求
一種涂料用環保型水性導電黑漿，其原料組成是水20－50重量份；炭黑30－45重量份；分散劑2－6重量份；乳化劑1—5重量份；銨鹽助劑1－5重量份；水性中間體10－20重量份；二乙二醇4～15重量份。
2.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的配方中還包 括甲基異噻唑啉酮0. 05 0. 25重量份、消泡劑0 0. 5重量份、防霉劑0 0. 5重量份。
3.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的分散劑為非 離子酚醛衍生物。
4.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的乳化劑為陰 離子烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉。
5.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的銨鹽助劑為 三乙醇胺和/或二乙醇胺。
6.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的炭黑為納米 級導電炭黑。
7.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的水性中間體 為脂肪族聚氧乙烯醚25%的水溶液。
8.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的防霉劑為多 菌靈或正辛基異噻唑啉酮，所述的消泡劑為有機硅類消泡劑。
9.一種如權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿的制備方法，整個工藝過程中 溫度控制在50° C以下，其工藝步驟依次為將20 - 50重量份的水、10 - 20重量份的水性中間體、1 - 5重量份胺鹽助劑、1一5 重量份的乳化劑、30 - 45重量份的炭黑混合，攪拌0. 5—0. 8h，攪拌速度為800—1200轉 /分鐘，得到浸潤原料；將4 15重量份的二乙二醇和2 — 6重量份的分散劑進行高速分散，攪拌 0. 50. 8h，攪拌速度為600—800轉/分鐘，得到中間助劑；c、將中間助劑加入浸潤原料中，再攪拌0.50. 8h，攪拌速度為1200—1500轉/分鐘；d、將攪拌好的漿料，用砂磨機進行砂磨，砂磨速度為30(T400L/h，顆粒細度達到IOum 以下，得到環保型水性色漿。
10.根據權利要求1所述的涂料用環保型水性導電黑漿，其特征是所述的步驟b中， 加入0. 05 0. 25重量份的甲基異噻唑啉酮、不多于0. 5重量份的消泡劑、不多于0. 5重量 份的防霉劑，與二乙二醇和分散劑一起高速分散。
全文摘要
本發明涉及一種涂料用環保型水性導電黑漿及其制備方法，屬于印染行業的專用著色劑，該涂料用環保型水性導電黑漿，其原料組成是水20－50重量份；炭黑30－45重量份；分散劑2－6重量份；乳化劑1—5重量份；銨鹽助劑1－5重量份；水性中間體10－20重量份；二乙二醇4～15重量份。本發明具有配方設計合理、著色效果好，導電性能優異、造價低的優點。
文檔編號D06P1/44GK101922122SQ20101029345
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月27日 優先權日2010年9月27日
發明者丁海燕, 帥宏喜, 趙樹往 申請人:杭州中富彩新材料科技有限公司