簡 介:
導電涂料是具有一定傳導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電層相比,導電涂料具有施工方便,設備簡單,成本低廉,應用范圍廣等諸多優點。
分 類:
按導電材料,導電涂料可分為本征型導電涂料和摻和型導電涂料。
按固化條件,導電涂料可分為常溫固化型、加熱固化型、高溫燒結型、紫外線固化型。導電涂料的命名常常將兩種分類結合起來命名,如碳系導電涂料-加熱固化型、銀系導電涂料-常溫固化型等。
應 用:
常見的導電涂料品種有導靜電涂料、印刷電路板涂料、電熱涂料、船底防污導電涂料、電磁波屏蔽涂料、電致變色涂料、光導電涂料、航空導電涂料、金屬油罐抗靜電防腐涂料等。
作用原理:
Ø 本征型導電涂料的導電原理
對于共軛鏈聚合物,當大分子的分子軌道強烈“離域”,同時大分子的分子軌道間能夠重疊時,聚合物本身便能產生載流子(電子或孔穴)以輸送載流子,從而顯示出導電性能。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,也可以產生載流子和輸送載流子,從而顯示出本征導電性。
Ø 摻合型導電涂料的導電原理
摻合型導電涂料的導電原理可以歸納為兩種學說:
① “導電信道”學說:由于導電填料粒子互相直接接觸,形成連續的導電網絡,從而使電子流通。
② “隧道效應”學說:除了導電粒子間的接觸外,由于電子在分散于聚合物母體中的導電粒子間隙里遷移所產生的電子導通;或由于導電粒子間的高強度電場,產生電流發射。
導電性能影響因素:
導電涂料導電性能影響因素主要有基料的導電性、導電填料的形狀和尺寸、溶劑性質。
① 基料的導電性
② 導電填料的形狀和尺寸
片狀和樹枝狀填料可促進填料間的接觸,導電性好,而球狀填料會降低填料間的接觸機會,導電性稍差。填料的粒徑越小,單位質量的填料粒子數目越多,導電性能越好。導電填料可分為無機類和有機類兩種。
③ 溶劑
常見的溶劑有水、醇、酮、酯、烴及芳烴等。導電涂料選擇溶劑種類,必須能溶解基料樹脂,并且不會使導電材料的導電性不穩定,適合涂裝條件。溶劑對基料樹脂的溶解性越好,導電性越好;溶劑的沸點越高,導電性越高。采用某些含硅和含羰基的有機物做助劑,可提高導電涂料的施工性,如鈦酸酯偶聯劑。溶劑的用量宜少量,不宜過多,否則會對其導電性降低。
制備工藝:
噴涂工藝:
導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:
① 噴涂參數
② 噴濂前根據情況需補加稀釋劑。
③ 噴涂前用化學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.以利于達到噴涂效果和避免產生流痕。
⑥ 每次噴涂后應在60 ℃條件下固化,最后在60 ℃下固化30 min即可。
發展趨勢:
① 開發高性價比的導電涂料
對于添加型導電涂料,主要是開發高導電性,低成本的新型導電填料,以代替銀、鎳、銅等貴重金屬材料;對于高聚物,開發出耐侯性,耐化學性,耐酸霧等性能優異的聚合物至關重要。
② 大力發展環保型導電涂料
隨著國際上對環境保護和節約資源的呼聲日益高漲,發展環保型導電涂料已是大勢所趨,實現環保型導電涂料的途徑有水溶性導電涂料,粉末導電涂料和高固含量導電涂料。