簡 介:
導(dǎo)電涂料是具有一定傳導(dǎo)電流和消散靜電荷能力的功能性涂料,在電子,建筑及航空等領(lǐng)域具有重要的使用價值。與通過真空濺射、塑料電鍍等方法獲得的導(dǎo)電層相比,導(dǎo)電涂料具有施工方便,設(shè)備簡單,成本低廉,應(yīng)用范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)。
分 類:
按導(dǎo)電材料,導(dǎo)電涂料可分為本征型導(dǎo)電涂料和摻和型導(dǎo)電涂料。
按固化條件,導(dǎo)電涂料可分為常溫固化型、加熱固化型、高溫?zé)Y(jié)型、紫外線固化型。導(dǎo)電涂料的命名常常將兩種分類結(jié)合起來命名,如碳系導(dǎo)電涂料-加熱固化型、銀系導(dǎo)電涂料-常溫固化型等。
應(yīng) 用:
常見的導(dǎo)電涂料品種有導(dǎo)靜電涂料、印刷電路板涂料、電熱涂料、船底防污導(dǎo)電涂料、電磁波屏蔽涂料、電致變色涂料、光導(dǎo)電涂料、航空導(dǎo)電涂料、金屬油罐抗靜電防腐涂料等。
作用原理:
Ø 本征型導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電原理
對于共軛鏈聚合物,當(dāng)大分子的分子軌道強(qiáng)烈“離域”,同時大分子的分子軌道間能夠重疊時,聚合物本身便能產(chǎn)生載流子(電子或孔穴)以輸送載流子,從而顯示出導(dǎo)電性能。對于非共軛鏈聚合物,若分子間的π電子軌道互相重疊;或者具有電子施主——受主體系(又稱電子給予體——接受體體系)時,也可以產(chǎn)生載流子和輸送載流子,從而顯示出本征導(dǎo)電性。
Ø 摻合型導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電原理
摻合型導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電原理可以歸納為兩種學(xué)說:
① “導(dǎo)電信道”學(xué)說:由于導(dǎo)電填料粒子互相直接接觸,形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而使電子流通。
② “隧道效應(yīng)”學(xué)說:除了導(dǎo)電粒子間的接觸外,由于電子在分散于聚合物母體中的導(dǎo)電粒子間隙里遷移所產(chǎn)生的電子導(dǎo)通;或由于導(dǎo)電粒子間的高強(qiáng)度電場,產(chǎn)生電流發(fā)射。
導(dǎo)電性能影響因素:
導(dǎo)電涂料導(dǎo)電性能影響因素主要有基料的導(dǎo)電性、導(dǎo)電填料的形狀和尺寸、溶劑性質(zhì)。
① 基料的導(dǎo)電性
② 導(dǎo)電填料的形狀和尺寸
片狀和樹枝狀填料可促進(jìn)填料間的接觸,導(dǎo)電性好,而球狀填料會降低填料間的接觸機(jī)會,導(dǎo)電性稍差。填料的粒徑越小,單位質(zhì)量的填料粒子數(shù)目越多,導(dǎo)電性能越好。導(dǎo)電填料可分為無機(jī)類和有機(jī)類兩種。
③ 溶劑
常見的溶劑有水、醇、酮、酯、烴及芳烴等。導(dǎo)電涂料選擇溶劑種類,必須能溶解基料樹脂,并且不會使導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性不穩(wěn)定,適合涂裝條件。溶劑對基料樹脂的溶解性越好,導(dǎo)電性越好;溶劑的沸點(diǎn)越高,導(dǎo)電性越高。采用某些含硅和含羰基的有機(jī)物做助劑,可提高導(dǎo)電涂料的施工性,如鈦酸酯偶聯(lián)劑。溶劑的用量宜少量,不宜過多,否則會對其導(dǎo)電性降低。
制備工藝:
噴涂工藝:
導(dǎo)電涂料的噴涂工藝與其它涂料的噴涂基本相同,在噴涂時注意以下幾點(diǎn):
① 噴涂參數(shù)
② 噴濂前根據(jù)情況需補(bǔ)加稀釋劑。
③ 噴涂前用化學(xué)純的乙醇將非金屬基材清洗干凈.然后在60 ℃條件下烘干。
④ 趁余熱噴涂.噴涂過程中注意涂料混合均勻。
⑤ 噴涂時最好采用二次或三次噴滁.以利于達(dá)到噴涂效果和避免產(chǎn)生流痕。
⑥ 每次噴涂后應(yīng)在60 ℃條件下固化,最后在60 ℃下固化30 min即可。
發(fā)展趨勢:
① 開發(fā)高性價比的導(dǎo)電涂料
對于添加型導(dǎo)電涂料,主要是開發(fā)高導(dǎo)電性,低成本的新型導(dǎo)電填料,以代替銀、鎳、銅等貴重金屬材料;對于高聚物,開發(fā)出耐侯性,耐化學(xué)性,耐酸霧等性能優(yōu)異的聚合物至關(guān)重要。
② 大力發(fā)展環(huán)保型導(dǎo)電涂料
隨著國際上對環(huán)境保護(hù)和節(jié)約資源的呼聲日益高漲,發(fā)展環(huán)保型導(dǎo)電涂料已是大勢所趨,實(shí)現(xiàn)環(huán)保型導(dǎo)電涂料的途徑有水溶性導(dǎo)電涂料,粉末導(dǎo)電涂料和高固含量導(dǎo)電涂料。