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导电涂料技术趋于成熟 有望在多个领域得到应用
2015-05-25

伴随着我国现代科学技术的迅速发展,导电涂料应用范围和应用领域也随之增多,据了解,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.

目前,国内的一些科研单位和高等院校都在积极开发和研制综合性能更好的导电涂料,争取用最快的速度缩短在高性能导电涂料应用上与国外的差距。


导电涂料的国外发展状况

导电涂料按照是否依靠外加导电性填料来实现导电功能可分为结构型导电涂料和掺合型导电涂料,由于掺合型导电涂料性能的优异性,早期导电涂料的研制与开发主要集中于掺合型导电涂料,并且许多都已经商业化,目前仍然是各个国家研究开发的重点。

长期以来,导电涂料的制备是以添加具有良好导电性的填料粒子来实现导电功能,直到1976年,美国宾夕法尼亚大学报道出在绝缘的聚乙炔中掺入碘,使之转变成具有导电性能的聚合物之后,科学家开始了对结构型导电涂料的研制与开发。到目前为止,只有氮化硫可以称作是纯粹的具有导电性能的基体树脂,其他可以用作本征型导电涂料基体树脂的聚合物大多需要进行化学反应过程,才能实现较强的导电性能。有实验研究以院基苯为溶剂,环氧树脂与樟脑磺酸掺杂的聚苯胺制备出环氧树脂导电性涂料,当聚苯胺的百分含量在0.6%~0.9%之间,涂膜厚度在200um时,涂层的电导率可以达到MO-‘S/cm,此时,涂层不但具有良好的抗静电性能,同时对于钢铁等金属表面具有较好的抗腐蚀能力。

国外在纳米导电涂料和织物用导电涂料的研制与开发上也给予了足够的重视。纳米型电磁屏蔽导电涂料应用最新表面化学技术,采用新型高聚物为主要成膜物质,填入纳米级的导电金属粉末,进行高速分散,使涂料既有金属粉末的高导电性、抗静电性和电磁屏蔽效能,同时又具备较好的色泽和附着力性能。通过加入溶剂和各种涂料用功能助剂,制备出纳米复合导电涂料。

这种复合导电涂料易于施工,可以使用传统的涂装工艺。并且固化干燥时间短,在塑料等高分子材料表面有着良好的附着力性能。抗机械应力的导电涂料由水分散体(聚氨酯的百分含量在50%以上)和内核不导电、壳体导电的粉末组成。混合100.0份质量分数为30%的阳离子聚酯-聚氨酯与0.5~1.0质量份的羟甲基纤维素和PH值在9.9-9.5之间的WW3,加入60.0质量份镀银硼酸盐玻璃粒子,在150摄氏度下干燥固化成膜,制得织物用导电涂料,导电流可以达到1.8A,展现出了优异的抗静电效能。

伴随着导电涂料研制开发技术的日益成熟,更多新型导电涂料的成功研制,将会为更多的领域做出贡献。

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