导电涂料的研究进展

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塑料件用水性导电涂料的研制

塑料件用水性导电涂料的研制

塑料件⽤⽔性导电涂料的研制塑料件⽤⽔性导电涂料的研制引 ⾔导电涂料是涂于⾼电阻率的⾼分⼦材料上 , 使之具有传导电流和排除积累电荷能⼒的特种涂料。

在⾮⾦属 ( 如塑料、陶瓷、⽊制产品、玻璃钢、⽯膏等 ) 电镀中 , 传统的前处理⼯艺流程长 ,废⽔量⼤ , 导致⽣产成本⾼ , 因此 , 若在⾮⾦属产品表⾯喷涂⼀层导电层 , 然后就可以直接电镀其他⾦属。

这样 , ⼀⽅⾯可以节约成本 , 另⼀⽅⾯还可以降低环境污染。

因此 , 导电涂料在⾮⾦属电镀中具有⼴阔的应⽤前景。

移动通讯、⼴播、雷达、磁疗、计算机等等在给现代⼈⽣活带来⽅便和快捷的同时 , 也使电磁波辐射成为了⼀种新的社会公害。

应运⽽⽣的电磁屏蔽涂料已经成为⽣态环保型涂料的重要组成部分 [ 1 ] 。

此外 , 导电涂料还具有防静电、防腐等功能。

⽔性导电涂料既具有良好的电磁屏蔽效能 , ⼜具有⼀定的环保性能 , ⽽且其成本相对于溶剂型涂料⽽⾔已⼤为降低 , 因此 , ⽔性导电涂料的开发研究势在必⾏ [ 2 ] 。

本⼯作将研究⽔溶性银包铜粉导电涂料。

1 实验⽅法1. 1 原 料⽔溶性丙烯酸树脂 3% 银包铜粉导电填料 ( 平均粒径为 5. 5 µ m) : 昆明理⼯恒达科技有限公司提供 ; 离⼦⽔或蒸馏⽔ ;⼄⼆醇丁醚 ; ⼄醇 ; 添加剂 A 、 B 和 C 。

1. 2 导电涂料的制备将银包铜粉、蒸馏⽔和添加剂 A 和 B 在容器中混合 , 得组分 1, 搅拌。

同时将添加剂 B 和 C,⼄⼆醇丁醚、⼄醇、丙烯酸树脂 , 搅拌均匀得组分 2 。

组分 1 搅拌 30 min 后加⼊到组分 2 中 ,再搅拌 30 min, 即可制得⽔溶性导电涂料。

1. 3 塑料件的涂装塑料本⾝是⾼分⼦材料 , 其结构和性能与⾦属有很⼤不同 , 同时 , 由于成型过程中 , 模本⾝的缺陷及配⽅中助剂的渗出、模具表⾯脱模剂的存在等 , 都是⾦属涂装时不需考虑但在塑料涂装所要考虑的⾸要问题 [ 3 ] 。

导电型粉末涂料原理及进展

导电型粉末涂料原理及进展

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涂 料 涂 装 与 电 镀
第 3 卷第 6 期
原子灰应用实践
邱波峡
(东风杭州汽车公司 ,浙江杭州 ,310012)
摘 要 简要介绍了原子灰腻子的组成 、特点及在公交客车上应用值得注意的几个问题 关键词 原子灰 ;腻子 ;涂装应用
我厂 20 世纪 90 年代以前主要采用环氧 、醇酸 腻子 ,有时也自配桐油腻子 ,配套的底面漆采用酚醛 和醇酸自干漆 。以后改用氨基醇酸烘漆作面漆 ,并 建成了一条涂装生产线 ,逐步采用了原子灰腻子 ,曾 使用过浙江肖山 、江苏吴县 、常熟和日本关西等公司 的产品 。在应用中有一些体会 。
原子灰与一般不饱和聚酯腻子的区别在于可用
固化剂调节固化速度 。
原子灰施工方便 ,与金属表面的附着力好 ,有一
定的防锈作用 ,常温固化快 ,湿磨干磨均可 ,打磨性
好 ,可与醇酸 、硝基 、聚酯 、聚氨酯 、氨基 、环氧等多种
涂料配套 。
收稿日期 :2005 —09 —20 作者简介 :邱波峡 (1959 - ) ,男 ,杭州人 ,大学本科学历 ,工程师 ,长期从事汽车涂装技术工作 。
穴) ,显示出奇特的电性能 ,光电压效应 ,光导效应 ,
形成整流结等 ,对非共轭链高聚物 ,若分子间的π电
子轨道能相互重叠 ,或者有电子施主 - 受主体系 ,也
产生载流子和输送载流子 ,显示出本征导电性 ,导电
性可以用电导率来度量[2] 。
式中 σ: —电导率 ;
σ= neμ
n —载流子浓度 ;
e —载流子所带电荷 ; μ—载流子的迁移率 。
料配比 、生产工艺 、固化条件等 。
2. 2 本征型导电粉末涂料
本征型导电粉末涂料是以导电高聚物为基本成

石墨烯导电涂料性能研究及应用

石墨烯导电涂料性能研究及应用

石墨烯导电涂料性能研究及应用石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维材料,具有可重复制备、高比表面积、高导电性、高机械强度、透明性等优异的物理和化学特性,被广泛应用于能源储存、传感器、生物医药等领域。

其中,石墨烯导电涂料作为石墨烯应用中的一种重要形态,在电子、光电、涂料等领域展现出较高的应用潜力。

一、石墨烯导电涂料的性能1、高导电性由于石墨烯单层结构的存在,石墨烯导电涂料具有空气中最高的导电性,电导率达到了50,000 ~ 100,000 S/m。

因此,在电子芯片、电极、电池等领域中,石墨烯导电涂料得到了广泛应用。

2、高机械强度石墨烯导电涂料具有令人惊讶的高机械强度和硬度,因此非常适合用于造成存储、弹性等应用中。

3、优异的透明性石墨烯导电涂料具有高透明度,光学透过率高达97%,在太阳电池等光电应用中具有广泛的应用前景。

二、石墨烯导电涂料的应用1、电光设备石墨烯导电涂料具有材料省、制作方便、性能优异等优点,被广泛应用于Touch Panel, FPD,LCD,OLED等电光设备中。

例如,石墨烯导电涂料可用于电子墨水、柔性电路、散热片等。

2、化学储能石墨烯导电涂料在化学储能技术中也有广泛应用,石墨烯导电涂料的高导电性可以使其用于制备石墨烯锂离子电池,并且也可以成为一种高效的电容器材料。

3、环保涂料在环保涂料应用领域,石墨烯导电涂料也具有广泛的应用前景,由于石墨烯导电涂料具有较好的导电性和透明性,所以在光伏电池制备中也有一定的应用。

三、石墨烯导电涂料未来发展趋势石墨烯导电涂料的发展方向主要有以下几方面:1、石墨烯导电涂料在新能源开发领域应用的推广;2、发展石墨烯导电涂料的多功能性;3、提高石墨烯导电涂料的工业化水平。

总之,石墨烯导电涂料的应用潜力巨大,具有广泛的市场前景,而其未来的发展也需要多专家的探索,以推动石墨烯的工业化进程,从而更好地为人类社会提供高品质、高效率的新产品。

酚醛树脂纳米涂料的导电性能研究

酚醛树脂纳米涂料的导电性能研究

酚醛树脂纳米涂料的导电性能研究导电涂料是一种具有导电性能的涂料,在电子器件、电磁屏蔽、防静电和导电材料等领域有广泛的应用。

酚醛树脂纳米涂料是一种新型的导电涂料,在提供优异导电性能的同时还具有较好的耐候性和耐腐蚀性,是一种非常有潜力的导电涂料。

酚醛树脂纳米涂料的制备主要通过将导电性能较好的纳米材料加入到酚醛树脂基体中,并进行适当的改性、掺杂和处理。

纳米材料作为导电路径的桥梁,能够提供更好的电子传导性能,从而提高涂料的导电性能。

常见的纳米材料包括金属纳米颗粒、碳纳米管、导电聚合物等。

通过控制纳米材料的添加量和分散度,可以调节涂层的导电性能。

酚醛树脂纳米涂料的导电性能可以通过多种方式进行研究。

一种常用的方法是通过电学测试,如电导率测量和电阻率测量。

电导率是涂层导电性能的一个关键参数,可以通过测量电流、电压和导体的几何形状来计算得到。

通过电导率的测量可以评估涂料的导电性能,比较不同材料或不同改性工艺的导电涂料的性能差异。

另一种常用的方法是通过扫描电子显微镜(SEM)观察涂料中纳米材料的分散情况和形态结构。

纳米材料的分散均匀性对涂料的导电性能有着重要影响,良好的分散能够提供更多的导电路径,进而提高涂料的导电性能。

利用SEM可以观察到纳米材料的形态结构和与基体的相互作用,进一步了解纳米材料的分散情况对导电性能的影响。

此外,我们还可以通过对酚醛树脂纳米涂料进行热分析和力学性能测试来评估其导电性能。

热分析可以用来研究涂料的热稳定性和热传导性能,力学性能测试则可以评估涂料的强度和耐久性。

这些性能参数的测试结果可以作为导电涂料应用于不同领域的性能参考。

除了研究酚醛树脂纳米涂料的导电性能,还可以进一步探究其在具体应用中的效果。

例如,在电子器件中的应用,可以通过测试其对电子器件的导电性能、耐腐蚀性和稳定性等进行评估;在电磁屏蔽领域中的应用,可以通过测试其对电磁波的屏蔽效果进行评估;在防静电领域中的应用,可以通过测试其对静电的耐受能力和释放速度进行评估。

导电涂料国内外现状与趋势分析

导电涂料国内外现状与趋势分析

导电涂料国内外现状与趋势分析我国导电涂料的研制与开发兴起于上世纪50年代,如长春一汽集团研制的兼具导电和防腐性能的导电涂料,天津油漆厂生产的以石墨作为导电填料的导电涂料,武汉化工中心生产的以银粉作为导电填料的环氧-银系导电涂料,上海合成树脂研发中心生产的DAD-5导电胶,常州化工中心生产的应用于飞机雷达罩壳体的抗静电导电涂料等等,都得到了广泛的实际应用。

起初我国导电涂料的研制与开发主要集中在涂层的抗静电性能方面,以掺合型导电涂料为主,利用不具有导电性能的高分子聚合物作为基体,石墨、炭黑等作为导电用填料。

相比掺合型导电涂料,本征型导电涂料的研制与开发相对较晚,用于工业生产和商业化的产品也不多。

有实验研究以水和有机化合物作为溶剂,聚氨酯和以质子酸掺杂的聚苯胺为主要成膜物质制备的导电涂料,其电导率可以达到IX10-^-15/cm,可以广泛用于海洋防腐涂料,具有较强的稳定性。

另外还有以聚苯胺、漆酚酸、酚醛、二甲苯/正丁醇等为原料制备的溶剂型导电涂料,可应用于油罐防静电领域,其电导率可以达到lxl(r8S/cm,符合油罐用导电涂料的标准。

近些年,我国导电涂料的研制与开发取得了较大较快进展,相继研制开发出多种强导电性导电涂料,如超细银粉导电涂料;以镀银铜粉为填料,环氧-聚氨酯为主要成膜物质的导电涂料;以低成本、高抗氧化性铜粉为填料制备的具有良好电磁屏蔽效能导电涂料;用于军事、家电行业和航天领域的电磁屏蔽导电涂料;应用于高分子材料壳体的静电屏蔽导电涂料等。

奥塞立公司研制出系列电磁波导电涂料,电阻值可以达到40mQ。

屏蔽值可以达到90dB,更为可贵的是,该产品可以屏蔽高、低频率电磁波,广泛应用于手机、电子医疗设备、笔记本电脑、电子计量等电子系列产品的电磁波屏蔽,具有非常理想的效果。

华昌公司研制开发的自流平导电涂料具有优异的导电性能,并且硬度、附着力、流平性、抗流挂性、耐腐蚀性、耐冲击性、表面光泽度等均达到了国家标准。

导电聚合物材料在金属防腐涂料中的研究进展

导电聚合物材料在金属防腐涂料中的研究进展

管理及其他M anagement and other 导电聚合物材料在金属防腐涂料中的研究进展罗长虹摘要:导电高分子材料能起到阳极保护金属的效果。

现在,导电高分子材料已广泛应用于船舶,港口码头设备,军舰,混凝土钢,钢筋加固、化工设备、送变电设备、铁路桥梁等防腐工程已有良好的应用前景。

导电聚合物材料不仅同时具备导电聚合物良好的氧化还原特性,同时导电聚合物作为新材料,由于原料易得,合成工艺简单,环境友好等优点,已成为金属防腐领域的研究热点,进而其被广泛地应用于金属的腐蚀防护材料中。

本文首先简要介绍导电聚合物材料的特性,并简要介绍了导电聚合物材料的制作方法,包括电化学法、化学氧化聚合法与分散液混合法即化学气相沉积法等其他方法,并对导电聚合物材料在防腐涂料中的应用性能进行总结,最后对当前导电聚合物材料的研究进展、不足之处进行分析。

希望本文可以为导电聚合物材料在防腐涂料中的相关研究工作提供借鉴参考价值。

关键词:导电聚合物;金属;防腐涂料基于导电聚合物材料优良的防腐蚀性能,本文综述了近年来关于导电聚合物材料复合防腐蚀材料的制备方法、应用及性能,重点介绍了导电聚合物防腐蚀材料的制备方法,讨论了用电化学方法和化学氧化法制备导电聚合物材料的机制及其特性;同时,介绍了导电聚合物材料在防腐蚀领域的应用,总结了导电聚合物防腐蚀材料在金属表面直接成膜和借助成膜物成膜的涂层的防腐蚀性能。

1 导电聚合物材料简介导电聚合物是指在碳骨架中具有共轭电子体系的聚合物材料,可以通过自身的导电性或掺杂其他材料来实现其特有的导电功能。

通常情况下导电聚合物材料符合材料中的导电聚合物为聚苯胺(PANI)与聚吡咯(PPy)等,此类物质具有环境污染性小、合成便捷、成本低廉、导电性能强等特点,并且可以凭借自身的氧化还原反应,对金属基体表面进行钝化处理,从而提高金属材料表面的耐腐蚀性,被广泛地应用于金属防腐材料中。

导电聚合物由于其出色的物理化学性质,在腐蚀防护领域拥有值得深入研究的广阔前景。

导电涂层材料的导电率研究

导电涂层材料的导电率研究

导电涂层材料的导电率研究自从人类发现电的存在以来,我们一直致力于寻找更好的导电材料,以将电流有效地传导和利用。

导电涂层材料作为一种重要的电子材料,在各个领域发挥着重要作用。

本文将探讨导电涂层材料的导电率研究。

导电涂层材料的导电率是评价其导电性能的关键指标。

导电涂层材料的导电率决定了电流在其表面上的传导能力。

常见的导电涂层材料有金属涂层和导电聚合物涂层。

金属涂层通过在物体表面涂覆金属材料实现导电,例如银、铜和铝等。

而导电聚合物涂层则是通过将导电聚合物颗粒或聚合物复合材料分散在适当的基质中实现导电。

导电涂层材料的导电率的研究可以从两方面来进行:基础理论和实验研究。

基础理论方面,科学家们通过电子结构理论和能带理论对导电涂层材料的导电性能进行研究。

他们研究材料的载流子密度、迁移率和有效质量等参数,以预测导电涂层材料的导电率。

实验研究方面,科学家们通过制备不同配方的导电涂层材料,并利用测量设备对导电率进行测试。

他们通过控制材料的成分和工艺条件,优化导电涂层材料的导电性能。

导电涂层材料的导电率除了与材料的性质有关外,还与制备工艺和应用环境相关。

制备工艺对材料的微观结构和表面形貌有重要影响。

例如,在制备导电聚合物涂层时,聚合物颗粒的分散均匀性和粒径大小对导电性能起着关键作用。

而在金属涂层中,涂层的厚度和均匀性决定了导电率的稳定性和可靠性。

此外,应用环境中的温度、湿度和氧气含量等因素也会对导电涂层材料的导电率产生影响。

导电涂层材料的导电率研究不仅在科学研究中有重要意义,也在实际应用中具有广泛的应用前景。

在新型电子器件和传感器的发展中,导电涂层材料可以作为导电电极、导电层或导电胶粘剂等功能材料。

通过研究导电涂层材料的导电率,可以为制备高效的电子器件提供理论和实验基础。

此外,导电涂层材料还广泛应用于防静电涂层、导热涂层和抗腐蚀涂层等领域,提高了材料的功能性和可靠性。

综上所述,导电涂层材料的导电率研究是一个重要的研究领域。

导电涂料的研制与应用

导电涂料的研制与应用

导电涂料的研制与应用一、本文概述随着科技的快速发展,导电涂料作为一种功能性材料,其应用日益广泛,涉及领域包括电子、通讯、航空航天、汽车、建筑等。

导电涂料具有优良的导电性能、易于加工、环保等特点,使得其在诸多领域都发挥着重要作用。

本文旨在深入探讨导电涂料的研制过程、性能特点、应用领域及未来发展趋势,以期推动导电涂料技术的进一步发展和应用。

本文将介绍导电涂料的基本概念、分类及导电机理,阐述导电涂料的基本性能要求及评价指标。

重点分析导电涂料的研制方法,包括导电填料的选择与制备、成膜树脂的选择与改性、导电涂料的制备工艺等。

接着,本文将探讨导电涂料在不同领域的应用情况,如电磁屏蔽、抗静电、电加热、传感器等,并分析其在实际应用中的优势与挑战。

本文将展望导电涂料的未来发展趋势,包括导电涂料性能的提升、环保型导电涂料的开发、多功能导电涂料的研制等,以期为未来导电涂料的研究与应用提供有益的参考。

二、导电涂料的研制导电涂料的研制是一个涉及多学科、多领域的综合性过程,主要包括导电填料的选择、基体树脂的选取、导电填料的分散与表面处理、涂料的配方设计以及制备工艺的研究与优化。

导电填料的选择:导电填料是导电涂料的核心组成部分,其导电性能直接影响到涂料的导电性能。

常用的导电填料包括金属粉末(如银、铜、镍等)、碳材料(如石墨、碳纤维、碳纳米管等)以及导电聚合物等。

选择导电填料时,需综合考虑其导电性、稳定性、成本以及与基体树脂的相容性等因素。

基体树脂的选取:基体树脂是导电涂料的连续相,主要起到成膜和粘结的作用。

常用的基体树脂包括环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等。

基体树脂的选择需考虑其机械性能、化学稳定性、耐候性以及与导电填料的相容性等因素。

导电填料的分散与表面处理:导电填料的分散性对于导电涂料的性能至关重要。

为提高导电填料的分散性,常采用机械搅拌、超声波分散等方法。

对导电填料进行表面处理(如化学镀、表面改性等)也有助于提高其与基体树脂的相容性,进而改善导电涂料的性能。

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导电涂料的研究进展前言导电涂料是近年来随着涂料工业与现代工业的高速发展而出现的一种功能材料,是指涂于非导电底材上,使其具有一定的传导电流和消散静电荷能力的涂料,其成膜物质大多数是绝缘的。

为了使涂料具有导电性,常用的处理方法是掺入导电微粒。

目前,一些工业发达的国家都在开发导电涂料,其中日本和美国在这方面起步较早,研制的大多数产品是镍粉、铜粉、银粉以及炭黑等填充的导电涂料。

导电涂料作为导电使用的涂层,在电子工业、建筑工业以及航空技术等方面都具有重要的实用价值。

本文主要综述了本征型导电涂料和掺杂型导电涂料的研究进展。

1本征型导电涂料的研究进展本征型导电涂料是指以本征型导电聚合物为成膜物质所制成的导电涂料。

目前,导电高分子用于导电涂料的制备方法大多集中在直接利用导电高分子作成膜树脂、导电高分子与其他树脂混合使用、导电高分子材料作为导电填料使用等方面,其中最典型的代表有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚喹啉等是目前较为活跃的一个研究领域,而研究较多的是聚苯胺与聚吡咯。

聚吡咯(P P y)是一种具有广泛应用前景的导电高分子材料,吡咯(P y)单体在氧化剂的存在下能比较迅速地氧化聚合成P P y,但纯P P y即不经过掺杂时其导电性较差。

只有经过合适掺杂剂掺杂后才能表现出较好的导电性,导电聚吡咯的两种掺杂结构如图1所示。

尚秀丽[1]等采用相分离原位聚合法在醋酸纤维素(C A)基体中合成聚吡咯(P P y)可制成均匀的P P y/C A导电复合薄膜,成膜后朝向玻璃的膜面(反面)是绝缘的,而朝向溶液的膜面(正面)却是导电的。

膜中吡咯/醋酸纤维素的投料比为0.091时,导电复合膜的表面电阻约为20Ω/cm。

在众多导电聚合物材料中,聚苯胺由于原料价格低、合成简单、导电率高、耐高温及抗氧化性好、环境稳定性好等优点,成为研究的热点,被认为是最具有应用前景的导电高分子材料。

本征态的聚苯胺是不导电的,只有经过质子酸掺杂后才具有导电性,而用大分子质子酸掺杂的聚苯胺导电性能则更加优异,这是因为一方面大分子质子酸具有表面活化作用,相当于表面活性剂,掺杂到聚苯胺当中可以提高其溶解性;另一方面,大分子质子酸掺杂到聚苯胺中,使聚苯胺分子内及分子间的构象更有利于分子链上电荷的离域化,电导率得到大幅度提高。

李红敏等[2]以十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺(PANI)为导电组分,三氯甲烷为溶剂,采用溶液共混法制备聚苯胺/丙烯酸酯共聚物(AA)导电薄膜。

研究表明聚苯胺粒子均匀地分布在基体中形成较为良好的导电网络而使共混物具有良好的导电性。

刘谊君等[3]采用氧化缩聚合成法制备了无机酸掺杂的低成本、高导电率的导电聚苯胺,以其为导电填料,以环氧树脂为成膜物,制备出一种电导率在10-8~10-5S/m范围内的新型导电涂料。

宁晓辉等[4]用化学氧化聚合方法合成了具有纳米尺寸的聚苯胺,以其为导电填料,以丙烯酸酯为成膜物,制备出一种电导率在10-8~10-4S/m范围内的新型防腐导电涂料。

2掺杂型导电涂料的研究进展掺杂型导电涂料是指以高分子聚合物为基础加入导电物质,利用导电物质的导电作用,来达到涂层电导率在10-12S/m以上。

它既具有导电功能,同时又具有高分子聚合物的许多优异特性,可以在较大范围内根据使用需要调节涂料的电学和力学性能,并且成本较低,简单易行,因而获得较为广泛的应用。

掺杂型导电涂料由高分子聚合物、导电填料、溶剂及助剂等组成。

常用的导电填料有金属系填料、碳系填料、金属氧化物系填料、复合填料、新型纳米导电填料等。

2.1碳系导电涂料碳系导电涂料是目前用量较大的一种功能涂料,具有成本低、质轻、结构高、无毒无害等优点。

用作碳系导电涂料的导电填料主要有石墨、石墨纤维、碳纤维、高温煅烧石油焦、各种炭黑以及碳化硅等。

特别是炭黑填充导电聚合物已被广泛应用,因为导电炭黑具有价格便宜、密度小、不易沉降、耐腐蚀性强等优点,但导电性相对较差;同时由于表面含有大量的极性基团,存在难分散、易絮凝等缺点,最简便而有效的解决方法之一是加入分散剂降低炭黑粒子间的吸引力及凝聚力,从而使其能均匀稳定地分散在基质中。

碳系导电涂料通常由导电填料、基体树脂、助剂和溶剂组成,经机械混合后将其涂覆于非导电体底材表面,形成一层特殊固化膜,从而产生导电效果。

根据现有的碳系导电涂料样品和研究报道中可知,基本都是采用增加导电填料含量的方法来提高涂料的导电性。

黄鹏波等[5]研究了三种钛酸酯偶联剂NT C-401、C T-136、J S C及两种硅烷偶联剂K H-550、K H-570对炭黑导电涂料导电性能的影响。

结果表明加入N T C-401、C T-136、J S C 后体系的电阻升高,而K H-550、K H-570降低了体系的电阻值,其中以加入质量分数为2.5%的KH-550效果最好。

喻冬秀等[6]研制了一种以丙烯酸酯类树脂为基料的改性碳纤维体系导电涂料,用单因素方法确定改性碳纤维/树脂质量比,偶联剂的种类、用量以及添加方式、涂料的固化工艺等方面对涂料电性能的影响关系,确定了制备碳纤维体系导电涂料的最佳工艺条件为:改性碳纤维/树脂质量比为0.7,钛酸酯偶联剂T M C-102采用预处理用量为1%(质量分数)和直接加入用量为1.5%(质量分数)相结合,制得的导电涂料综合性能较好;固化温度为50℃下固化20m in,涂膜厚度为150μm时,其表面电阻率达到1.02Ω/sq。

甘玉生[7]用非金属导电涂料替代金属导电涂料进行了研究,选取硅溶胶作为载体,超细石墨和高结构炭黑按不同配比制备涂料;并对涂料的涂层厚度和表面电阻进行检测,筛选出适于制壳的配比;经不同钢种的工艺验证,这种涂料可分别适用于各种钢铁铸件的熔模铸造制壳,原料来源广泛,价格低廉。

2.2石墨导电涂料石墨是一种高导电层状材料,将其作为导电填料,并与导电聚合物复合可制备出导电性能优良的聚合物基复合材料。

石墨涂料以其良好的导电性、低廉的价格及操作工艺简单的特点,在彩管玻壳内外涂敷方面具有不可替代的位置。

为使涂料涂层有良好的导电性,须经深加工制备高纯超微细石墨,才能满足需要。

天然石墨的晶体结构可分为晶质(鳞片状)和隐晶质(土状)两种。

在高倍镜下观察,鳞片石墨制成的涂片,石墨粒子之间相互重叠,粒子间无空隙,因此导电性能好;土状石墨粒子间虽排列紧密,但粒子外形很不规则,表面粗糙,与鳞片石墨相比导电性稍差,但仍可满足低阻内导电石墨涂料的要求。

近年来,随着纳米技术的发展,将石墨纳米材料与基体复合制得导电高分子材料正日益兴起;膨胀石墨作为新型导电填料,具有导电性好、摩擦损耗小、污染小等优点,而且膨胀石墨的加入可以大大提高高分子材料的导电性,降低其导电渗域滤值,因此在防静电涂料及导电高分子复合材料中具有重要的应用价值。

导电填料的形状对材料的导电性能有较大影响,一般认为导电粒子呈片状较好,球状较差。

因为片状粒子面接触较多,形成导电通道的几率大,而球状粒子之间是点接触,形成导电通道的几率要小得多。

王恒飞等[8]研制了以石墨为导电填料,苯丙乳液为基料的水性涂料。

分析了石墨、水的用量、固化温度与体积电阻率的关系以及涂层电阻与温度的关系。

结果表明:石墨质量分数在14%~20%,水质量分数在55%~65%,固化温度为70℃时,涂料的导电性能最好,电阻率为0.25Ω·cm。

张露露等[9]以自制的化学镀银鳞片石墨对传统的无溶剂型环氧玻璃鳞片涂料进行改性,制得了玻璃鳞片导电涂料。

研究了含不同质量分数化学镀银鳞片石墨的玻璃鳞片导电涂层的电阻、表干/实干时间、厚度、硬度、耐蚀性及其BSE照片。

结果表明,含有化学镀银石墨的玻璃鳞片涂料其表干/实干时间缩短、厚度增加,其硬度和耐蚀性均有所提高。

确定了化学镀银鳞片石墨在涂料中的最佳质量分数为30%。

杨超等[10]以水性叔氟乳液为基料,膨胀石墨为填料,并加入其他填料和助剂,制备了一种水性叔氟/膨胀石墨复合导电涂料。

从膨胀石墨质量分数、分散剂、温度等方面对导电性能的影响进行考察,研究表明添加的质量分数为26%较好,分散剂添加量约0.8%。

叔氟水性导电涂料具有较好的导电性,而且具备了比一般涂料更优异的耐候性、耐久性、耐化学药品性、防腐性和非黏附性及耐污染等性能,综合性能优良。

2.3金属系导电涂料金属系导电涂料的导电性能取决于金属填料的种类、数量、金属纤维和金属粉末的种类、数量、填料的形状。

金属系填料主要有银粉、镍粉和铜粉等,其中银粉的化学稳定性良好,防腐性能优异,导电性高,是较早被开发应用的导电填料。

但由于银粉的价格比较昂贵,多应用于军事领域,在民用上应用较少。

镍粉化学稳定性能良好,具有有效的抗电磁干扰的性能,价格也比较适中,因此被广泛应用。

铜粉具有低廉的价格,具有与银相近的导电性,其缺点是铜容易氧化,导电性也不稳定,但对其经过特殊表面处理,可获得稳定性的铜基导电涂料,随着铜粉防氧化技术的提高,铜系导电涂料的研究必将受到进一步的关注。

一般选择铜粉粒径为10~100μm,可制得导电性良好的导电涂层。

杜仕国等[11]研制了一种以醇酸树脂为基料的铜系复合导电涂料,讨论了导电填料的含量,粒径大小,偶联剂的含量以及固化工艺对涂料导电性能的影响规律,并用渗滤模型与隧道效应理论分析了这些规律,结果表明加入200目55%~60%铜粉,偶联剂质量分数5%,在50℃固化15m i n后室温完全固化,导电涂料的综合性能好,涂层表面电阻率为100Ω·cm。

申蓓蓓等[12]以水溶性丙烯酸树脂为基料、银包铜粉为导电填料,制备了一种水性导电涂料,并讨论了导电填料、水加入量、分散剂以及固化温度、涂膜厚度等对导电涂料性能的影响,确定了最佳的水性导电涂料的组成和工艺条件为:树脂质量分数22%、银包铜粉质量分数35%~44%、溶剂水的添加量28%~40%、分散剂质量分数0.62%左右、固化温度55℃。

曹晓国等[13]采用置换反应法制备镀银铜粉时,铜粉还原银氨溶液中的A g+生成的C u2+与N H3形成络合物[C u(N H3)4]2+,它吸附于铜粉表面而阻碍还原反应的继续进行,使制备的镀银铜粉表层的银含量降低,用氨水提高银氨溶液的pH值,可增加制备的镀银铜粉表层的银含量,提高其抗氧化性能。

当用氨水调节银氨溶液的p H值至11.50时,可制得表层银的质量分数高达47.91%,且具有常温抗氧化性能的镀银铜粉。

2.4纳米管导电涂料纳米管具有极大的长径比和优良的电性能,把它作为增强相加入到聚合物中,能极大地改善聚合物的力学性能、光电性能等,因此可把它用于制备功能性碳纳米管/聚合物导电涂料,应用在众多领域。

纳米管导电材料与成膜材料以几乎同一数量级的粒径相互渗透,彼此无明显的界面,因此纳米管导电涂料的防腐性能比一般的防腐涂料性能要好。

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