專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型導(dǎo)電涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型導(dǎo)電涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
具有傳導(dǎo)電流和排除積累靜電荷能力的涂料稱(chēng)為導(dǎo)電涂料。該類(lèi)涂料在油罐內(nèi)壁導(dǎo)靜電涂裝、電子元件和線(xiàn)路板印刷、電磁波屏蔽、建筑取暖、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
導(dǎo)電涂料的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)40年代初，我國(guó)始于20世紀(jì)50年代。導(dǎo)電涂料主要分為添加型導(dǎo)電涂料和非添加型導(dǎo)電涂料兩種，添加型導(dǎo)電涂料占主導(dǎo)地位。添加型導(dǎo)電涂料常用的導(dǎo)電粉有金屬系填料(鎳粉、銅粉、銀粉等)、碳系填料(石墨粉、乙炔黑等)、金屬氧化物系填料(氧化鋅、氧化錫等)和復(fù)合導(dǎo)電填料(如用銀粉包覆玻璃珠、導(dǎo)電云母等)等。
在導(dǎo)電涂料研發(fā)中，開(kāi)發(fā)新型導(dǎo)電填料倍受重視。例如，解決銀系導(dǎo)電填料價(jià)格昂貴、銅鎳系導(dǎo)電填料易氧化及石墨系導(dǎo)電填料顏色深等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新型的導(dǎo)電填料，使其價(jià)格適中且性能穩(wěn)定，這對(duì)于導(dǎo)電涂料的發(fā)展具有重要的意義，用該類(lèi)導(dǎo)電劑制備出的導(dǎo)電涂料必將具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種以混合價(jià)鉬氧化物和混合價(jià)錫氧化物作為導(dǎo)電劑制備新型導(dǎo)電涂料的方法。
本發(fā)明提出的導(dǎo)電涂料，由成膜物質(zhì)(樹(shù)脂+固化劑)、導(dǎo)電劑、偶聯(lián)劑、混合稀釋劑和助劑組成，各組份的重量百分比為成膜物質(zhì)(樹(shù)脂+固化劑)15～25導(dǎo)電劑、偶聯(lián)劑 70～80混合稀釋劑 3～8助劑 2～5以上各組份重量之和滿(mǎn)足100。
其中，偶聯(lián)劑的加入量為導(dǎo)電劑加入量的3～8％。
對(duì)于雙組分涂料，還需要加入固化劑配合使用，固化劑與樹(shù)脂的重量比為1∶4～1∶8；對(duì)于單組分導(dǎo)電涂料，則不需要加入固化劑。
本發(fā)明中，成膜物質(zhì)由樹(shù)脂和固化劑組成，樹(shù)脂可以采用環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、氟碳樹(shù)脂中的一種。
本發(fā)明中，導(dǎo)電劑可以是混合價(jià)錫氧化物(SnOx)或混合價(jià)鉬氧化物(MoOx)中的一種，或其混合物。
本發(fā)明中，混合稀釋劑可以采用正丁酯、甲苯、二甲苯、二丁酯、CAC、叔碳酸正丁基縮水甘油醚、正丁醇等中任兩種或多種組成的混合物。
本發(fā)明中，偶聯(lián)劑大多采用鈦酸正丁酯偶聯(lián)劑，也可以使用硅烷偶聯(lián)劑。
本發(fā)明中，加入的助劑主要是潤(rùn)濕分散劑(如Byk 4010、EFKA 3033、Byk-220s、EFKA4050等)，消泡劑(如迪高A-900、Byk-A530等)，流平劑(如EFKA-3777、迪高B-1484等)之兩種或幾種。
本發(fā)明中，根據(jù)所用樹(shù)脂的不同，可以選擇不同類(lèi)型的固化劑，如可以采用己二異氰酸酯(HDI)的縮二脲或三聚體、甲苯二異氰酸酯(TDI)的加成物或三聚體中的一種。
本發(fā)明的制備方法如下(1)按上述配比將助劑加入到樹(shù)脂中，用分散機(jī)以每分鐘900～1100轉(zhuǎn)的速度攪拌10～25分鐘；(2)將偶聯(lián)劑、導(dǎo)電劑加入到步驟(1)的混合物中，用分散機(jī)以每分鐘900～1100轉(zhuǎn)的速度攪拌10～25分鐘；(3)向步驟(2)的混合物中加入混合稀釋劑，用分散機(jī)以每分鐘900～1100轉(zhuǎn)的速度攪拌5～10分鐘；(4)過(guò)篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料，其中，篩的目數(shù)可以是100～300目。
本發(fā)明利用混合價(jià)金屬氧化物作為導(dǎo)電劑，制備出了一類(lèi)新型的高效導(dǎo)電涂料。所用的導(dǎo)電填料具有細(xì)度高、電導(dǎo)率高、導(dǎo)電性能持久、耐酸堿、耐溫變等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，用該導(dǎo)電劑制備的導(dǎo)電涂料必將具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
本發(fā)明所制備的導(dǎo)電涂料隨著導(dǎo)電劑添加量的增大，漆膜的電阻率不斷下降。當(dāng)導(dǎo)電劑的添加量控制在65wt％～75wt％之間時(shí)，對(duì)應(yīng)漆膜的電阻率大小范圍為10-1Ωcm～102Ωcm。本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)調(diào)整導(dǎo)電劑的添加量，來(lái)控制漆膜的電阻率。導(dǎo)電劑的粒徑越小，獲得的漆膜外觀越光滑平整，耐磨擦抗沖擊力也越好，同時(shí)還可以降低涂料貯存過(guò)程中的沉降率。
本發(fā)明所用的混合價(jià)氧化物導(dǎo)電劑的電阻率為0.1～20Ω·cm?；旌蟽r(jià)錫氧化物(SnOx)為灰色或淺棕色粉體，混合價(jià)鉬氧化物(MoOx)為棕色粉體。
本發(fā)明中加入了適量的偶聯(lián)劑。通?；旌蟽r(jià)氧化物導(dǎo)電劑的加入，很難較好地分散在涂料中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，偶聯(lián)劑的加入，有利于導(dǎo)電劑形成穩(wěn)定的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。研究表明，當(dāng)偶聯(lián)劑的添加量占導(dǎo)電劑的質(zhì)量百分比的3～8％時(shí)，涂層具有較好的導(dǎo)電性。當(dāng)偶聯(lián)劑加入量太少(小于3％)時(shí)，導(dǎo)電劑不能夠很好的分散，不易形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，涂層導(dǎo)電效果不好；而當(dāng)偶聯(lián)劑的添加量超過(guò)8％時(shí)，偶聯(lián)劑在微粒表面的包覆過(guò)多，阻礙導(dǎo)電通道的形成和增加顆粒間隙，增大了漆膜接觸電阻。
本發(fā)明制備的導(dǎo)電涂料隨著漆膜溫度的升高，漆膜電阻率幾乎不變，說(shuō)明導(dǎo)電涂料具有良好的電學(xué)熱穩(wěn)定性。
對(duì)于成膜良好的漆膜來(lái)說(shuō)，厚度對(duì)漆膜電阻率的影響不大。這說(shuō)明漆膜內(nèi)的導(dǎo)電劑已經(jīng)均勻地分散在漆膜中，不會(huì)在重涂中出現(xiàn)局部聚集造成電阻率的變化。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明利用的原料來(lái)源廣，供應(yīng)充足，制備出的導(dǎo)電涂料導(dǎo)電效果好。
2、本發(fā)明的導(dǎo)電涂料制備工藝簡(jiǎn)單，涂層平整度好，耐擦洗、耐候性?xún)?yōu)良。
3、本發(fā)明制備出的導(dǎo)電涂料不僅導(dǎo)電性能優(yōu)異，而且其耐酸堿、耐溫變性能優(yōu)異。
4、本發(fā)明制備出的導(dǎo)電涂料耐候性?xún)?yōu)良，導(dǎo)電效果持久。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1該導(dǎo)電涂料的基本配方為

按上述配比將助劑加入到樹(shù)脂中，用分散機(jī)以每分鐘900～1100轉(zhuǎn)的速度攪拌10～25分鐘；將偶聯(lián)劑、導(dǎo)電劑加入到上述混合物中，用分散機(jī)以每分鐘900～1100轉(zhuǎn)的速度攪拌10～25分鐘；向上述混合物中加入混合稀釋劑，用分散機(jī)再以每分鐘900～1100轉(zhuǎn)的速度攪拌5～10分鐘；過(guò)篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料，其中，篩的目數(shù)可以是100～300目。此時(shí)導(dǎo)電劑的添加量為65wt％，漆膜的電阻率為200Ωcm。
其余條件不變，當(dāng)導(dǎo)電劑采用鉬混合價(jià)氧化物時(shí)，漆膜的電阻率為2.5Ω·cm。
實(shí)施例2該導(dǎo)電涂料的基本配方為

按照上述原料比例進(jìn)行攪拌分散，配制成導(dǎo)電涂料成品，具體操作如實(shí)施例1。當(dāng)導(dǎo)電劑的添加量為70wt％，漆膜的電阻率為55Ω·cm。
其余條件不變，當(dāng)導(dǎo)電劑采用鉬混合價(jià)氧化物時(shí)，漆膜的電阻率為1.5Ω·cm。
實(shí)施例3導(dǎo)電涂料的基本配方為

按照上述原料比例進(jìn)行攪拌分散，配制成導(dǎo)電涂料成品，具體操作如實(shí)施例1。當(dāng)導(dǎo)電劑的添加量為75wt％，漆膜的電阻率為35Ω·cm。
其余條件不變，當(dāng)導(dǎo)電劑采用鉬混合價(jià)氧化物時(shí)，漆膜的電阻率為0.90Ω·cm。
實(shí)施例4導(dǎo)電涂料的基本配方為


按照上述原料比例進(jìn)行攪拌分散，配制成導(dǎo)電涂料成品，具體操作如實(shí)施例1。當(dāng)導(dǎo)電劑總的添加量為70wt％，漆膜的電阻率為40Ω·cm。
實(shí)施例5該導(dǎo)電涂料的基本配方為

按照上述原料比例進(jìn)行攪拌分散，配制成導(dǎo)電涂料成品，具體操作如實(shí)施例1。導(dǎo)電劑總的添加量為75wt％，漆膜的電阻率為1.5Ω·cm。
權(quán)利要求
1.一種新型導(dǎo)電涂料，其特征在于由成膜物質(zhì)、導(dǎo)電劑、偶聯(lián)劑、混合稀釋劑和助劑組成，各組份的重量百分比為成膜物質(zhì)(樹(shù)脂+固化劑) 15～25導(dǎo)電劑、偶聯(lián)劑 70～80混合稀釋劑 3～8助劑 2～5以上各組份重量之和滿(mǎn)足100；其中，偶聯(lián)劑的加入量為導(dǎo)電劑加入量的3～8％；對(duì)于成膜物質(zhì)為多組分的涂料，在上述組分中加入固化劑，固化劑與成膜物質(zhì)的重量比為1∶4～1∶8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)電涂料，其特征在于樹(shù)脂采用氟碳樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂之一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)電涂料，其特征在于導(dǎo)電劑是混合價(jià)錫氧化物或混合價(jià)鉬氧化物之一種，或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)電涂料，其特征在于混合稀釋劑采用正丁酯、甲苯、二甲苯、二丁酯、CAC、叔碳酸正丁基縮水甘油醚、正丁醇之任兩種或多種組成的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)電涂料，其特征在于偶聯(lián)劑采用鈦酸正丁酯或硅烷偶聯(lián)劑之一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)電涂料，其特征在于固化劑采用己二異氰酸酯(HDI)縮二脲或三聚體、甲苯二異氰酸酯(TDI)的加成物或三聚體中的一種。
7.一種如權(quán)利要求1所述的新型導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于具體步驟如下(1)按上述配比將助劑加入到樹(shù)脂中，用分散機(jī)充分?jǐn)嚢瑁?2)將偶聯(lián)劑、導(dǎo)電劑加入到步驟(1)的混合物中，充分?jǐn)嚢瑁?3)向步驟(2)的混合物中加入混合稀釋劑，攪拌均勻；(4)過(guò)篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料，其中，篩的目數(shù)是100～300目。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型導(dǎo)電涂料的制備方法。本發(fā)明以混合價(jià)鉬氧化物和混合價(jià)錫氧化物作為導(dǎo)電劑，具體由成膜物質(zhì)、導(dǎo)電劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑和助劑組成，利用本發(fā)明制備出的導(dǎo)電涂料電阻率低且導(dǎo)電性能持久穩(wěn)定，漆膜細(xì)膩，具有耐磨、耐沖擊、耐酸堿、耐溫變等特點(diǎn)。為了使導(dǎo)電填料更好地分散在涂料中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，體系中還加入了適量的導(dǎo)電偶聯(lián)劑。本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)電劑的種類(lèi)及添加量來(lái)滿(mǎn)足對(duì)涂料導(dǎo)電性能的要求。本發(fā)明制得的導(dǎo)電涂料，漆膜的電阻率值在10
文檔編號(hào)C09D163/00GK1733848SQ200510028828
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月16日
發(fā)明者吳介達(dá), 劉金庫(kù), 韓亮, 李曉銀, 胡鑫亮, 李雄平 申請(qǐng)人:上海天鑫環(huán)境科技有限公司