导电涂料的研究进展及未来发展趋势
石墨烯及其在涂料中的应用

石墨烯及其在涂料中的应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料,具有极高的导电性、热导性和力学强度,因此在涂料行业中具有广泛的应用前景。
石墨烯在涂料中的应用主要体现在以下几个方面:1. 抗腐蚀性能:石墨烯涂料能够有效保护基材不受腐蚀。
由于石墨烯具有极高的导电性,可以形成一层致密的保护膜,阻隔外界的氧、水和其他腐蚀性物质的侵蚀,提高涂层的耐腐蚀性能。
2. 导电性能:石墨烯具有极高的导电性,可以用于制备导电涂料。
传统的防静电涂料通常含有金属颗粒,但这会导致涂层厚度增加,影响外观和性能。
而石墨烯涂料可以在涂层中加入少量的石墨烯颗粒,就能够显著提高涂层的导电性能,同时保持较薄的涂层厚度。
3. 热导性能:石墨烯具有极高的热导性,可以用于制备具有优异散热性能的涂料。
在一些特殊应用场景下,需要涂层能够快速将热量传导出去,以保护基材或提高设备的工作效率。
石墨烯涂料的热导性能可以满足这些需求,使涂层具有更好的散热性能。
4. 增强力学性能:石墨烯具有出色的力学强度,可以用于增强涂料的力学性能。
在一些需要涂层具有较高硬度、耐磨性和抗刮擦性能的场合,可以将石墨烯添加到涂料中,以提高涂层的力学性能。
5. 光学性能:石墨烯具有极高的光吸收率和光散射率,可以用于制备具有特殊光学效果的涂料。
例如,可以利用石墨烯的特殊光学性质制备出具有抗紫外线功能的涂料,用于户外建筑物的保护;还可以制备出具有特殊纹理和光泽效果的涂料,用于室内装饰。
石墨烯在涂料行业中具有广泛的应用前景。
通过将石墨烯添加到涂料中,可以改善涂料的抗腐蚀性能、导电性能、热导性能、力学性能和光学性能,从而提高涂层的整体性能和使用寿命。
随着石墨烯技术的不断发展和成熟,相信石墨烯涂料将会在未来得到更广泛的应用。
石墨烯水性涂料调研报告

石墨烯调研报告(水性涂料方面)一,石墨烯防腐涂料的应用前景1可以提高涂料防腐性能石墨烯提高涂料防腐性:有物理防腐和电化学防腐多重作用。
石墨烯片层的共轭结构,在涂层中层层叠加形成致密的隔绝层,阻隔水分对涂膜的浸润与渗透——起物理防腐作用,石墨烯表面疏水特性加强了防水渗透性。
电化学防腐作用:钢铁底材阳极反应使Fe失去电子逐步腐蚀,石墨烯的导电性能可以阻止Fe→Fe3+反应,防止铁锈生成。
有研究表明,将0.5%~2%不同含量石墨烯作为防腐填料分别加入到环氧树脂涂料中,有效地提高了涂层的防腐性能,随着石墨烯含量的增加,涂料的防腐性能先提高后降低,存在一个最佳值,石墨烯含量为1.0%的涂层防腐效果最好。
在环氧富锌涂料中添加1.0%的石墨烯,可使耐盐雾性从624 h提高到2500 h ,防腐性能提高明显。
石墨烯优异的防腐性能,可以实行无Cr6+表面处理。
如添加1%的石墨烯,涂膜耐盐雾超1 000 h,而含铬处理的同类涂膜耐盐雾只有600 h。
添加石墨烯还可提高涂膜耐磨性和抗高温性及加热后的耐腐蚀性。
在铜和镍等有色金属的表面涂上含石墨烯的涂层试验证明,铜的腐蚀速度减慢7倍,镍的腐蚀速度慢4倍。
石墨烯是已知最薄的防腐蚀涂层。
28.3455 g(1盎司)石墨烯可铺展覆盖28个足球场大小的面积。
就是这样极薄的1层涂层,至少可以和传统5层有机涂膜一样起到很好的防腐蚀作用。
正因如此,石墨烯可望应用于电子设备、精密部件、植入式元件和其他需要很薄涂层的应用领域。
2可用于导电与抗静电涂料(1)导电涂料。
石墨烯优良的导电性能,优于银粉、铜粉等导电材料,并具备优异的机械性能及热性能,是极佳的导电涂料添加剂,会开创导电涂料新局面。
(2)抗静电涂料。
抗静电涂料用途广泛,随着现代科技的发展,对其抗静电性能的要求越来越高。
石墨烯所具有的高导电性、强的力学性能等特点,有利于制备高性能、高强度的抗静电涂料。
3,可用于阻燃涂料是3种阻燃作用的叠加。
四种导电涂料的特征及用途详解

四种导电涂料的特征及用途详解功能导电涂料是伴随现代科学技术而迅速发展起来的特种功能涂料,至今约有半个世纪的发展历史。
1948年,美国公布了将银和环氧树脂制成导电胶的专利,这是最早公开的导电涂料。
我国也在20世纪50年代开始研究和应用导电涂料。
近几十年来,导电涂料已在电子、电器、航空、化工、印刷等多种军、民用工业领域中得到应用。
与此相应,导电涂料的理论研究也得到迅速发展,并促进了应用技术的日益成熟与完善。
导电漆就是能用于喷涂的一种油漆干燥形成漆膜后能起到导电的作用,从而屏蔽电磁波干扰的功能。
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。
导电漆就是用导电金属粉末添加于特定的树脂原料中以制成能够喷涂的的油漆涂料。
种类导电涂料根据应用特性,可以归纳为四大类:1.作为导电体使用的涂料,如:混合式集成电路,印刷线路板,键盘开关,冬季取暖和汽车玻璃防霜的加热漆,船舶防污涂料等。
2.辐射屏蔽涂料,如无线电波,电磁波屏蔽。
3.抗静电涂料4.其他,如电致变色涂层,光电导涂层。
对于导电涂层的导电性能,通常有三种表征:体积电阻率或电导率;表面电阻率;静电衰减率。
本征型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。
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。
导电漆技术要求_概述及范文模板

导电漆技术要求概述及范文模板1. 引言1.1 概述导电漆技术作为一种新型的涂料技术,具有广泛的应用前景。
随着科学和技术的不断发展,各行业对导电漆的需求也越来越高,因此对导电漆技术要求的研究变得尤为重要。
1.2 文章结构本文将首先概述导电漆技术要求,包括其定义、应用领域以及基本原理。
接着,通过提供一些范例介绍具体的导电漆技术要求,包括要点一、要点二和要点三。
最后,通过总结与分析,得出结论部分,以期全面了解和掌握导电漆技术要求。
1.3 目的本文旨在系统地介绍导电漆技术要求,并提供相应范例以便读者更好地理解这一领域的关键要点。
通过阅读本文,读者能够获得对导电漆技术要求有一个全面而详细的认识,并能够运用所学知识解决实际问题。
同时,通过本文所提供的范例模板,读者可以从中借鉴并使用于自己的工作中。
以上是我对“1. 引言”部分的详细内容介绍,请务必检查并提供您的反馈。
2. 导电漆技术要求概述2.1 导电漆的定义导电漆是一种具有导电性能的特殊涂料,通过其中添加了导电材料,使得涂层可以传导电流。
导电漆通常由导电颗粒、聚合物基质和溶剂组成。
导电颗粒可以是金属颗粒(如银、铜、镍等)或者碳纳米管等材料。
2.2 导电漆的应用领域导电漆广泛应用于各个行业中,包括电子设备制造、汽车工业、航空航天、建筑和家具等领域。
在电子设备制造中,导电漆可用于印刷线路板(PCB)的生产,在汽车工业中常用于涂覆汽车零部件以提供抗静电保护,在航空航天领域中可用于防雷击保护措施,而在建筑和家具行业,则常用于提供防静电效果。
2.3 导电漆的基本原理导体与绝缘体之间的区别在于能否自由移动的载流子数量。
而导电漆通过添加导体颗粒来增加载流子数量,从而实现对电流的导电。
导电漆中的导电颗粒可以提供一条路径,使电流能够在涂层表面上流动。
此外,导电漆需要具备良好的附着力、抗腐蚀性和稳定性等特点,以确保其长期有效地传导电流。
以上是对导电漆技术要求概述的介绍。
导电漆作为一种特殊的涂料,在各个领域中发挥着重要作用,其应用正不断扩大和深化。
探讨有机导电高分子材料的导电机制

探讨有机导电高分子材料的导电机制摘要:导电高分子的研究起源于二十世纪七十年代,其应用前景十分广阔,因此受到了十分广泛的关注与重视,甚至逐渐成为了国际上十分活跃的一种研究领域,对其的研究也开始由实验室的研究朝着实践应用方面的发展,并广泛及普遍的将其推广到能源、信息与传感器等方面。
本文首先分析了导电高分子材料的种类与发展趋势,继而重点分析了有机导电高分子材料的实际导电机制,并且在研究的过程中逐步提出其未来的发展方向。
关键词:导点高分子;导点机制;导点材料引言高分子材料的机械性相对明显,并且其同样可以用作结构类材料。
现如今的高分子材料已经逐渐的覆盖了绝缘体、金属与半导体等领域。
所谓有机化合物,主要包含有P电子与R电子两类。
R电子作为成键电子,有着较高的键能,但是其离域性小,同时还被称为定域电子。
P电子的出现,是两个成键原子中P电子重叠所得。
一旦P电子出现了被孤立的情况,十分可能会导致出现有线离域性,电子可以围绕着原子核的四周转。
伴随着P共轭体系数量的逐步增加,离域性同样逐步提升。
一、导电高分子材料的种类(一)复合型导复合导电高分子材料发挥作用的主要是充负荷材料,其获得的方式主要包含表面混合或者是层压普通聚合物材料与各种导电材料。
负荷型导电高分子材料有着比较的种类,具体来说主要包含有涂料、塑料与橡胶等。
其具体的性质与导电填料的实际种类、使用料,实际的颗粒度和状态与其在聚合物材料中的世界处于一种紧密连接的状态。
往往会选择与其在聚合物材料中的世界分散状况连接起来。
普遍情况下可以选择使用粉末金属、炭有金属纤维等,将其用作高分子的导电类的填料用处。
(二)结构型这一材料指的是具备电功能的聚合物类材料,它不仅有着导电功能,同时也掺杂了其他的材料。
这一次材料的导电率并不同,具体可以将其分之为聚合物金属、聚合物超导体、高分子半导体等。
从导电机制的差异角度看来,其可以充分分之为离子导电聚合物与电子聚合类材料。
电子导电聚合物材料其结构特征之时,一般包含平面大共轭体系或者是线性,将光与热的作用充分发挥出来,将π电子激活,继而逐渐将导电的效用利用起来,在半导体的范围中,主要包含有电导率。
新型涂料用于导电纸的研究

的研 究 内容 , 目的是 制 备具 有体 积导 电性 能 的纸 , 用于
电子 器件 , 确 定 有机 溶 剂 和压 光 对 体积 导 电性
11 实验 材料 .
导 电高 分 子 P EDOT : PSS 约 8 nm , , 0 PEDOT :
而且 , 的多 孔性 使 之优 于塑料 薄 膜 得到 广泛 应 用 。 纸 采
分 子 沉 积 于 纤 维 网络 上 , 料 配 方 具 有 高 固 含 量 , 配 涂 并
STFI 外 干 燥 器 ( 典 )中干 燥 5 之 后再 放 入 红 瑞 mi n。 2 ℃ ̄ S %} 对 湿 度 的环境 中平 衡 , 此条 件下 采用实 3 U0 W 在 验 室压 光 机 ( 光机 , DT压 芬兰 ) 进行压 光 , 三种 线压 为
国 ) 不 溶于水 。 析 纯 的山梨 醇 , , 分 DM S NM P N O, * 异 丙醇加 入 高分 子 作为导 电增 强剂 , 纸 1 0 / 原 5 g m ( 典 瑞
M u7 sO 厂 ) 这 种 纸 主 要 用 于 电绝 缘 。 纸 及 涂 布 1k j 纸 _ 1 , 原
般是 通 过 丝 网印刷 、 凹版 印刷 、 版印刷 及喷 墨 印刷 方 胶 式 , 者 是旋 涂 方 式 生 产。 电基 材包 括 聚碳 酸 酯 、 或 导 聚 乙烯 、 、 酯层合物 等 , 电聚合物是 P DOT: S 纸 聚 导 E P S,
( 。 V)
了纤 维 网 络 的 复 杂 性 。 M P溶 剂 性 强 , 温 熟 化 后 涂 N 高 层 表 面 覆 盖 更 均 匀 , PED OT 子 的 连 接 更 好 , 使 分 因而 样 品中体积导 电性增加 。
电 聚合 物 方 法 使 纸 具 有 体 积 导 电性 。 表 面 导 电 纸 较 易 制 造 , 法 是 采 用 7 %的 石 墨 涂 方 2
绝缘粉末涂料研究及其应用进展

了较大变化。
即尽量选用聚酯材料减少环氧材料的使用以最大限度地降低成本。
我们不难看出环氧树脂价格上涨过快带来的负面影响。
年原材料供应情况发生了变化。
今年以来全球资源短缺特别是周边地区近几年环氧树脂生产与消费量大幅度增加而并没有新的产能增加加剧了区域性资源失衡导致今年价格大幅上涨这是造成环氧树脂价格上调的主要原因。
这与年双酚价格上涨有所不同由于全球的双酚产能过剩所以年的环氧树脂价格上涨在一段时间后可以得到缓解。
但的紧缺状况短时间内难以缓解所以高位平台会在相当长时间内得到保持直到供需平衡得到根本改善。
在此同时聚酯树脂生产的主要原材料新戊二醇和对苯二甲酸发生紧缺造成聚酯树脂价格大幅上涨目前聚酯树脂的价格已经接近环氧树脂的价格纯聚酯树脂突破元 大关有的已经达到元 。
市场分析表明原材料尤其是新戊二醇的短缺状况到年底前很难有缓解的可能。
这种原材料供应状况应当引起粉末企业的高度重视。
年我国粉末涂料用环氧树脂和聚酯树脂的主要供应商见表和表。
数据统计显示我国粉末涂料用助剂以国产助剂为主宁波南海化学有限公司是我国最大的助剂供应商所占市场份额在左右。
宁波志华六安捷通达、无锡万利、肇庆十盈等企业组成了第二梯队。
一些高档粉末涂料需要配用国外进口产品这些助剂在中国市场都有销售成为我国粉末助剂市场很好的补充。
年主要统计了纯聚酯粉末涂料用的和一羟烷基酰胺固化剂和 一羟烷基酰胺的国内主要供应商见表。
由于 的毒性问题在欧洲的使用受到限制因此的生产转入环保和安全健康法规尚不完善的第三世界国家。
我国的产量中有左右出口。
从产品质量来看国产的环氧氯丙烷残留量远远高于进口产品尽管环氯残留对粉末涂料产品质量影响不大但危害人体健康需要引起充分重视。
制粉设备行业状况年行业数据统计中我们共统计到制粉设备企业家主要分布在我国烟台地区。
年设备企业共为粉末涂料行业提供台套左右的生产线。
应该说制粉设备企业为我国粉末涂料行业的发展作出了不可磨灭的经过多年的发展制粉设备企业已经逐步走向威熟并在产品研发方面投入资金邦定混料设备立体薄涂生产线、采用了 防爆技术的磨粉机组已经投放市场与此同时国产制粉设备还远销海外。
导电胶的应用和研究1.导电胶的概述导电胶是一种固化或干燥后

导电胶的应用和研究1.导电胶的概述导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。
由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化, 远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度, 这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。
同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求, 而导电胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率。
而且导电胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率, 也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。
所以导电胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择。
目前导电胶已广泛应用于液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接, 有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势。
2. 导电胶的分类及组成2.1 导电胶的分类导电胶种类很多, 按导电方向分为各向同性导电胶(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向异性导电胶(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives)。
ICA是指各个方向均导电的胶黏剂, 可广泛用于多种电子领域;ACA则指在一个方向上如Z方向导电, 而在X和Y方向不导电的胶黏剂。
一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高, 比较不容易实现, 较多用于板的精细印刷等场合, 如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。
按照固化体系导电胶又可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶、紫外光固化导电胶等。
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导电涂料的研究进展及未来发展趋势杜新胜,焦宏宇(中国石油兰州石化公司研究院,兰州730060)摘要:综述了导电涂料的主要特性和分类,重点介绍了本征型导电涂料、掺杂型导电涂料的研究,简介了导电涂料的应用情况,并指出了今后导电涂料的发展方向。
关键词:导电涂料;本征型;掺杂型;碳系;石墨;金属系;纳米管0.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(PPy)是一种具有广泛应用前景的导电高分子材料,吡咯(Py)单体在氧化剂的存在下能比较迅速地氧化聚合成PPy,但纯PPy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(CA)基体中合成聚吡咯(PPy)可制成均匀的PPy/CA 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。
图1导电聚吡咯的两种掺杂结构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NTC-401、CT-136、JSC及两种硅烷偶联剂KH-550、KH-570对炭黑导电涂料导电性能的影响。
结果表明加入NTC-401、CT-136、JSC后体系的电阻升高,而KH-550、KH-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TMC-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20min,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15min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Ag+生成的Cu2+与NH3形成络合物[Cu(NH3)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pH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。