專利名稱：用于防靜電的環(huán)氧樹脂化合物及其制備的制作方法
本化合物屬于一種新型高分子防靜電材料，適用于油田、煉油廠以及油罐等石化行業(yè)的淺色防腐抗靜電，也適用于機房地面，礦井設(shè)備以及電子產(chǎn)品等的防靜電。
聚合物過去一般都是作為絕緣材料來使用的，但近二十年來開發(fā)的具有導(dǎo)電或抗靜電功能的樹脂新材料開始嶄露頭角，尤其是復(fù)合型導(dǎo)電或抗靜電高分子材料發(fā)展迅速并得到了廣泛應(yīng)用。環(huán)氧樹脂由于具有優(yōu)良的耐藥品性、粘接性等廣泛應(yīng)用于涂料、地板材料、墻壁材料。但環(huán)氧樹脂具有電氣絕緣性[體積電阻率ρv＞1014歐姆·米(Ω·m)]，因此容易積累靜電并由此導(dǎo)致各種問題，例如靜電積累能對電子產(chǎn)品(集成線路板，計算機零部件等)產(chǎn)生破壞；另外，靜電火花引起的火災(zāi)和爆炸事故也時有發(fā)生。據(jù)中國石化總公司提供的統(tǒng)計資料近十年來，圍內(nèi)發(fā)生二十多起大的石油化工靜電災(zāi)害中，因油罐靜電而引發(fā)的火災(zāi)事故就有八起。目前，為了防止靜電積累多采用在環(huán)氧樹脂中混入導(dǎo)電性金屬粉如金粉，銀粉、鎳粉、它們導(dǎo)電性好，而價格昂貴；JP56,159273和JP64,49360報道了用銅粉作為導(dǎo)電填料，銅粉低廉，但易被氧化。另外，據(jù)文獻EP487366A和CN1134968報道，采用金屬氧化物作為導(dǎo)電填料，因添加量較大時才能達到抗靜電效果，而大量添加量使涂料產(chǎn)生沉淀和結(jié)塊，不利于施工，同時價格比較貴。碳系填料如碳纖維，碳黑，乙炔黑等目前作為抗靜電填料[見專利US4035265,CN1133332]制得的產(chǎn)品已進入市場，但仍存在著添加量大，附著力差并且顏色難看等缺點。
為了解決上述問題，日本專利特開平3-122165報道了在環(huán)氧樹脂中加入堿金屬和聚醚類高分子得到穩(wěn)定的防靜電化合物的方法。但這種方法由于加入的聚醚類高分子不與固化劑反應(yīng)，無法形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，所以對環(huán)氧樹脂原有的良好性能，如機械性能有大幅度損害。本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足缺點，根據(jù)不同的抗靜電機理，突破傳統(tǒng)方法固有的問題，在不降低環(huán)氧樹脂性能的基礎(chǔ)上采用摻雜的方法實現(xiàn)抗靜電功能。其抗靜電機理是在電場的作用下，摻雜劑中的離子隨著交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的鏈段的運動而導(dǎo)電。而傳統(tǒng)方法抗靜電的機理是靠大量的導(dǎo)電微粒所連接而成的網(wǎng)絡(luò)通路來傳遞電流。由于摻雜劑的添加量少，而且一般為無色物質(zhì)，這樣使得環(huán)氧樹脂原有性能得以保持不變，產(chǎn)品的穩(wěn)定性好，同時又能制得無色或淺色的固化物，使其更具有廣泛地應(yīng)用前景。
本防靜電的環(huán)氧樹脂化合物包含有環(huán)氧樹脂，稀釋劑，摻雜劑，混合溶劑，固化劑等物質(zhì)，各組分的重量百分組成為環(huán)氧樹脂25～40％稀釋劑 25～40％滲雜劑 1～5％混合溶劑25～40％固化劑 8～15％本化合物所含有的環(huán)氧樹脂為雙酚A縮水甘油醚型的E-51,E-44,E-20,E-12，溴代雙酚A縮水甘油醚型的EX-40,EX-20，線性酚子基樹脂多縮水油醚型的F-44,F-51的一種以上的混合物。
本化合物所含有的反應(yīng)性稀釋劑是乙二醇二縮水甘油醚，聚乙二醇二縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚，聚丁二醇二縮水甘油醚，二縮水甘油醚，環(huán)氧丙烷丁基醚，多縮水甘油醚，苯基縮水甘油建，丁二醇二縮水甘油醚，芐基縮水甘油醚的一種或一種以上的混合物。非反應(yīng)型稀釋劑是苯、甲苯丙酮、甲乙酮、乙酸乙脂，聚乙二醇的一種或一種以上混合物。
混合溶劑為甲苯、二甲苯、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、環(huán)己酮等二種或二種以上的混合物。
本化合物所包含的摻雜劑為一種抗靜電劑，主要采用堿金屬鹽如十二烷基磺酸鈉，碘化鈉，硫氰酸鈉，硫氰酸鉀，高氯酸鉀，碘化鉀、氯化鋰、醋酸鋰、高氯酸鋰等。
本固化物中固化劑為乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，間苯二胺，三乙撐四胺，鄰苯二甲酸酐，順丁烯二酸酐，聚酰胺650#，改性脂肪胺T31等。其固化反應(yīng)機理與環(huán)氧樹脂的固化機理相同。
本發(fā)明的防靜電環(huán)氧樹脂化合物的制備方法是按上述的重量百分組成，將環(huán)氧樹脂和稀釋劑混合加熱熔化后，加入摻雜劑，在60℃攪拌溶解制得防靜電環(huán)氧樹脂組成物。在組成物中加入固化劑和溶劑，充分攪拌均勻后涂在被涂物上或置入聚四氟乙烯模具上，在25℃下固化成膜7天后即得固化物并測其電性能和機械性能。
按上述組成和制法所得的化合物以及由此化合物制得的涂料具有如下特點(1)環(huán)氧樹脂的存在，使其具有良好的耐油，耐腐蝕性和粘接性。
(2)由于采用了可反應(yīng)性稀釋劑和摻雜劑，固化物具有穩(wěn)定的防靜電性和機械性能。
(3)碳系導(dǎo)電填料分散困難，工藝復(fù)雜，與之相比，本發(fā)明具有工藝簡單，使用方便(室溫固化)，成本低，環(huán)境污染小。
總之，可廣泛用于石化行業(yè)，電子電訊業(yè)的防靜電。
實施例1取環(huán)氧樹脂E44,40克、稀釋劑聚丙二醇二縮水甘油醚50克、二縮水甘油醚10克，摻雜劑硫氰酸鉀5克，聚酰胺650#，50克和二甲苯∶丙酮=1∶1混合溶劑100克，按下述步驟調(diào)配。
首先將環(huán)氧樹脂E-44和聚丙二醇二縮水甘油醚，二縮水甘油醚混合加熱熔化后，加入摻雜劑硫氰酸鉀，在60℃攪拌溶解，再向混物中加入混合溶劑和聚酰胺650#固化劑，充分攪拌均勻后，將其涂在被涂物上，或置入聚四氟乙烯模具上，室溫25℃下固化成膜，7天后測試固化膜的電性能和機械性能。結(jié)果列于表1。實施例2取環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44,50克，稀釋劑聚丁二醇二縮水甘油50克，摻雜劑硫氰酸鈉5克，改性脂肪胺T-31,20克和環(huán)乙酮∶二甲苯=7∶3混合溶劑配成含固量50％的無色混合液，按下述步驟調(diào)配。
將環(huán)氧樹脂F(xiàn)44和聚丁二醇二縮水甘油醚混合加熱熔化后，加入摻雜劑硫氰酸鈉，在60℃攪拌溶解，再向混合物中加入混合溶劑和改性胺T-31充分攪拌均勻后，即得本發(fā)明的化合物。將其涂在被涂物上或置入聚四氧模具上，室溫25℃固化成膜，7天后測試固化膜的電性能和機械性能。結(jié)果列于表1。實施例3取環(huán)氧樹脂E51,60克，稀釋劑聚丙二醇二縮水甘油醚30克，丁基縮水甘油醚10克，摻雜劑氯化鋰5克，二乙烯三胺克和環(huán)己酮∶二甲苯∶正丁醇=6∶3∶1混合溶劑配成含固量50％的混合液。按下述步驟調(diào)配。
將環(huán)氧樹脂E51和聚丙二醇二縮水甘油醚，丁基縮水甘油醚混合加熱熔化后，加入摻雜劑氯化鋰，在60℃攪拌溶解，再向混合物中加入混合溶劑和二乙烯三胺，充分攪拌均勻后即得本發(fā)明的化合物。
將其涂在被涂物(如馬口鐵、冷扎板等)上或置入聚四氟模具上，室溫25℃固化成膜，7天后測試固化膜的電性能和機械性能。結(jié)果列于表1。實施例4取環(huán)氧樹脂E12,50克，稀釋劑乙二醇二縮水甘油醚50克，摻雜劑硫氰酸鈉5克，乙二胺10克和環(huán)己酮∶二甲苯=5∶5混合溶劑配成含固量45％的混合液。按下述步驟調(diào)配。
將環(huán)氧樹脂E-12和稀釋劑乙二醇二縮水甘油醚，加熱，攪拌使其充分溶解后，加入摻雜劑硫氰酸鈉，混合溶劑(環(huán)己酮∶二甲苯)并混合攪拌呈無色溶液，最后加入乙二胺固化劑充分攪均勻后，將其涂在被涂物上或聚四氟模具上，室溫固化成膜，7天后測試固化膜的電性能和機械性能。結(jié)果列于表1。實施例5取環(huán)氧樹脂E-20,50克，稀釋劑聚乙二醇400,20克,丁二醇二縮水甘油醚，30克，摻雜劑碘化鉀，5克，聚酰胺固化劑50克和環(huán)己酮∶二甲苯=6∶4混合溶劑配成含固量50％的混合液。按下述步驟調(diào)配。
將環(huán)氧樹脂E-20在混合劑中加熱攪拌使其充分溶解后，加入稀釋劑聚乙二醇、摻雜劑碘化鉀在60℃攪拌溶解，呈無色溶液，最后加入聚酰胺固化劑充分攪勻后，將其涂在被涂物上或聚四氟模具上，室溫固化成膜，7天后測試固化膜的電性能和機械性能，結(jié)果列于表1。
比較例1，在實施例3中化合物制備時，不加摻雜劑，其他組分及配比不變，在同樣工藝條件下制備不含摻雜劑的固化物。并測試其電性能和機械性能，結(jié)果列于表1。
比較例2，在實施例3中化合物制備時，環(huán)氧樹脂的量增加至100克，不加稀釋劑，其他組分及配比不變，在同樣工藝條件下制備固化物，并測試其電性能和機械性能，結(jié)果列于表1。
權(quán)利要求
1．一種用于防靜電的環(huán)氧樹脂化合物及其制備包含有環(huán)氧樹脂、稀釋劑、滲雜劑、混合溶劑，固化劑等物質(zhì)，各組份的組成(重量百分數(shù)W％)為環(huán)氧樹脂25～40％稀釋劑 25～40％滲雜劑 1～5％混合溶劑25～40％固化劑 8～15％
2．根據(jù)對利要求1所述的環(huán)氧樹脂，其特征在于環(huán)氧樹脂為雙酚A縮水甘油醚型E-51,E-44,E20,E-12,E-06，溴代雙酚A縮水甘油醚型的EX-40EX-20，線性酚醛樹脂多縮水甘油醚型的F-44,F-51的一種或一種以上的混合物。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀釋劑為反應(yīng)性稀釋劑和非反應(yīng)性稀釋劑，其特征在于采用反應(yīng)性稀釋劑為乙二醇二縮水甘油醚，環(huán)氧丙烷丁基醚，多縮水甘油醚，苯基縮水甘油醚，丁二醇二縮水甘油醚，聚乙二醇二縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚和聚丁二醇二縮水甘油醚，芐基縮水甘油醚的一種或一種以上的混合物。非反應(yīng)型稀釋劑是苯、甲苯、丙酮、甲乙酮、乙酸乙脂，聚乙二醇的一種或一種以上的混合物。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的組成物，摻雜劑為一種抗靜電劑，主要采用十二烷基苯磺酸鈉，碘化鈉，硫氰酸鈉，硫氰酸鉀，高氯酸鉀，碘化鉀、醋酸鋰，高氯酸鋰，氯化鋰等堿金屬鹽中的一種或一種以上的混合物。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化劑為乙二胺、三乙撐四胺，聚酰胺650#，改性脂肪胺T31，己二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，間苯二胺，鄰苯二甲酸酐，順丁烯二酸酐。
全文摘要
防靜電環(huán)氧樹脂化合物,含有環(huán)氧樹脂稀釋劑,摻雜劑,混合溶劑、固化劑等物質(zhì)。具有防靜電(體電阻率10
文檔編號C09K3/16GK1220284SQ9812166
公開日1999年6月23日 申請日期1998年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月13日
發(fā)明者李建新, 曾繁滌, 曾勤, 張紅文 申請人:湖北省化學(xué)研究所