一種水性導(dǎo)電涂料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水性導(dǎo)電涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息、家電、電子、軍事以及航空技術(shù)的發(fā)展，電磁波輻射的危害性受到人們 的高度重視。電磁波輻射不僅影響人體的身體健康，同時還干擾電子設(shè)備的正常使用功能。 如何有效地防止電磁波輻射的干擾日益受到人們的重視。目前高電阻率的塑料底材的大量 使用使得防止電磁輻射干擾尤其重要。
[0003] 常用的防止電磁輻射的方法為在底材的表面形成導(dǎo)電層，使底材具有傳導(dǎo)電流和 排除積累靜電荷的能力，從而起到防止電磁輻射干擾的作用?？梢酝ㄟ^真空濺射、電鍍、涂 導(dǎo)電涂料等方式在底材的表面形成導(dǎo)電層。與真空濺射和電鍍方式相比，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，尤其適用于各種復(fù)雜形狀表面的涂 覆。
[0004] 例如，CN1441014A公開了一種環(huán)保型納米導(dǎo)電涂料組合物，其特征在于，以導(dǎo)電 涂料組合物總重量計，該導(dǎo)電涂料組合物含有5-80 %的成膜樹脂，2-80 %的納米導(dǎo)電粒子， 10-90%的溶劑，1-20%的金屬粒子固定劑和0. 01-15%的納米粒子的表面改性劑，其中成 膜樹脂選自下面樹脂中的一種或幾種：氨基樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯和環(huán)氧樹脂，所選用 氨基樹脂的分子量范圍為8000-100000,丙烯酸樹脂的分子量為10000-100000,聚氨酯粘 度為100-1500厘泊，環(huán)氧樹脂的粘度為100-1200厘泊；所使用的溶劑為二元酸酯，所述二 元酸酯是戊二酸酯、己二酸酯及琥珀酸二酯中至少兩種的合成物。該導(dǎo)電涂料組合物的缺 點是在導(dǎo)電涂料組合物的使用過程中容易造成底材擾曲或爆裂；如CN101096470B公開了 一種導(dǎo)電涂料組合物，所述涂料的原料為導(dǎo)電粒子、樹脂和溶劑，其中，所述樹脂為醇溶性 樹脂，所述溶劑為醇溶劑，所述涂料雖然對底材的腐蝕性較弱、在一定程度上能夠避免對底 材的擾曲或爆裂，但是效果還有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的導(dǎo)電涂料組合物對底材的腐蝕性強、容易造成底 材擾曲或爆裂的缺點，提供一種對底材的腐蝕性弱、不會造成底材擾曲或爆裂的導(dǎo)電涂料 組合物。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，造成對底材的腐蝕性強，在導(dǎo)電涂料組合物的使用過程中 容易造成底材擾曲或爆裂的原因是現(xiàn)有導(dǎo)電涂料組合物中，所使用的成膜樹脂為油溶性樹 月旨，油溶性樹脂需要使用酯類溶劑，油溶性樹脂和酯類強溶劑對底材的腐蝕性強，因此容易 造成底材擾曲或爆裂。
[0007] 本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物含有導(dǎo)電粒子、水溶性樹脂、固化劑和水，能夠顯著 降低涂料對底材的腐蝕能力。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種導(dǎo)電涂料組合物的制備方法，該方法包括將配方量的導(dǎo)電粒 子、水溶性樹脂、固化劑和溶劑混合。
[0009] 在本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物中，所使用的樹脂和溶劑分別為水溶性樹脂和 水，由于水溶性樹脂和水對底材的腐蝕性很弱，因此本發(fā)明的導(dǎo)電涂料組合物在使用時不 會造成底材擾曲或爆裂。而且水溶性樹脂和水對人體和環(huán)境無刺激性，本發(fā)明提供的導(dǎo)電 涂料組合物還具有環(huán)保安全的特性。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物含有導(dǎo)電粒子、水溶性樹脂、固化劑和水。
[0011] 以導(dǎo)電涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)，所述導(dǎo)電粒子的含量為2-26重量％，如5重 量％、8重量％、10重量％、12重量％、15重量％、18重量％、20重量％、23重量％或25重 量％，樹脂的含量為5-60重量％，如10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、 35重量％、40重量％、45重量％、50重量％或55重量％，所述固化劑的含量為0. 1-8重 量％，如0. 5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％或7重量％， 水的含量為20-70重量％，如25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重 量％、55重量％、60重量％或65重量％，優(yōu)選為，所述導(dǎo)電粒子的含量為10-20重量％，樹 脂的含量為20-40重量％，所述固化劑的含量為2-5重量％，水的含量為30-50重量％。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物，所述樹脂為水溶性樹脂。所述水溶性樹脂選 自水性環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、有機硅樹脂或醇酸樹脂中的任意一種 或者至少兩種的混合物，優(yōu)選環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂或水性丙烯酸樹脂中的任意一種或者 至少兩種的混合物。所述水溶性樹脂可以商購得到。
[0013] 所述導(dǎo)電粒子優(yōu)選為下列金屬粒子中的一種或幾種：銀、銅、銀銅合金、鎳和鈦。導(dǎo) 電粒子的平均粒子直徑為〇. 1-40微米，如0. 5微米、1微米、5微米、10微米、15微米、20微 米、25微米、30微米、35微米或38微米，優(yōu)選為0. 5-25微米，更優(yōu)選為1-10微米。
[0014] 所述導(dǎo)電粒子更優(yōu)選包括球狀導(dǎo)電粒子和片狀導(dǎo)電粒子，以導(dǎo)電粒子的重量為基 準(zhǔn)，球狀導(dǎo)電粒子的含量為30-70重量％，如35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、 60重量％或65重量％，片狀導(dǎo)電粒子的含量為70-30重量％，如35重量％、40重量％、45 重量％、50重量％、60重量％或65重量％，優(yōu)選為，球狀導(dǎo)電粒子的含量為40-60重量％， 片狀導(dǎo)電粒子的含量為60-40重量％，所述球狀粒子的平均粒子直徑為0. 1-3微米，片狀粒 子的平均粒子直徑為大于3微米小于等于40微米。球狀導(dǎo)電粒子可以增加所述導(dǎo)電涂料 組合物在底材上的附著力，而片狀導(dǎo)電粒子能夠起到降低所述導(dǎo)電涂料組合物的電阻的作 用。因此，當(dāng)導(dǎo)電粒子同時包括球狀導(dǎo)電粒子和片狀導(dǎo)電粒子時，所述導(dǎo)電涂料組合物可以 具有良好的導(dǎo)電性和附著力。
[0015] 所述固化劑在涂料組合物中的含量為0. 1-8重量％，如如0.5重量％、1重量％、2 重量％、3重量％、4重量％、4. 5重量％、5重量％、5. 5重量％、6重量％、7重量％或7. 5重 量％，所述固化劑選自Bayhydur2487、VestanatB1358/100 或ComonateAQ-130 中的任意 一種或者至少兩種的混合物。所述固化劑可以商購獲得，如VestanatB1358/100購自德固 賽公司。
[0016]所述導(dǎo)電涂料組合物還可以含有本領(lǐng)域的一些常規(guī)助劑，以提高導(dǎo)電涂料組合 物的分散穩(wěn)定性、存儲性能和在底材上的附著力。所述助劑的種類包括潤濕分散劑、防沉 劑、偶聯(lián)劑和附著力促進劑，以導(dǎo)電涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)，潤濕分散劑的含量優(yōu)選為 0. 1-5重量％，如0. 5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或4. 5重量％，，優(yōu)選 為0.5-3重量％ ;防沉劑的含量優(yōu)選為0. 1-8重量％，如0.5重量％、1重量％、2重量％、3 重量％、4重量％、4. 5重量％、5重量％、5. 5重量％、6重量％、7重量％或7. 5重量％，優(yōu)選 為0.5-5重量％ ;偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選為0. 1-8重量％，如0.5重量％、1重量％、2重量％、 3重量％、4重量％、4. 5重量％、5重量％、5. 5重量％、6重量％、7重量％或7. 5重量％，優(yōu) 選為0.5-5重量％ ;附著力促進劑的含量優(yōu)選為0. 1-8重量％，如0.5重量％、1重量％、2 重量％、3重量％、4重量％、4. 5重量％、5重量％、5. 5重量％、6重量％、7重量％或7. 5重 量％，優(yōu)選為〇. 5-5重量％。
[0017] 上述各種助劑都可以商購得到，例如，所述潤濕分散劑的例子包括德謙的DP983 和BYK的104S;所述的防沉劑為有機改性的硼潤土、聚酰胺防沉蠟漿、氣相二氧化硅中的一 種或幾種，可以購自德固薩公司和R0CKW00D公司；所述附著力促進劑為附著力促進樹脂， 如德固薩公司的LTW樹脂。
[0018] 本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物的制備方法包括將配方量的導(dǎo)電粒子、水溶性樹 月旨、固化劑和水混合，所述混合在混合機中進行或在超聲輔助下混合。
[0019] 所述制備方法還包括加入助劑并混合，所述助劑的種類包括潤濕分散劑、防沉劑、 偶聯(lián)劑和附著力促進劑。所述各助劑的用量使得在制得的導(dǎo)電涂料組合物中，以導(dǎo)電涂料 組合物的總重量為基準(zhǔn)，潤濕分散劑的含量優(yōu)選為〇. 1-5重量％，更優(yōu)選為0. 5-3重量％; 防沉劑的含量優(yōu)選為〇. 1-8重量％，更優(yōu)選為0. 5-5重量％;偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選為0. 1-8重 量％，更優(yōu)選為〇. 5-5重量％ ;附著力促進劑的含量優(yōu)選為0. 1-8重量％，更優(yōu)選為0. 5-5 重量％。
[0020] 優(yōu)選情況下，在2000-4000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，先將樹脂和助劑混合，然后再 往得到的混合物中加入導(dǎo)電粒子和溶劑并混合均勻。
[0021] 以下通過實施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
[0022] 實施例1
[0023] 該實施例用于說明本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物。
[0024] 將15重量份環(huán)氧樹脂、5重量份有機改性的硼潤土防沉劑818(Elementis Specialties公司生產(chǎn)）、2重量份潤濕分散劑（DP983,德謙公司生產(chǎn)）、2重量份單烷氧鈦 酸酯偶聯(lián)劑T204 (南京翔飛公司生產(chǎn)）混合，以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌30分鐘。然后向 得到的混合物中加入16重量份的平均粒子直徑為1微米的球狀導(dǎo)電銀粉（SA-1，昆明理工 恒達）和10重量份的平均粒子直徑為10微米的片狀導(dǎo)電銀粉（PA-1D，昆明理工恒達），2 重量份固化劑Bayhydur2487,再加入50重量份的水，以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌4小時， 得到導(dǎo)電涂料組合物S1。
[0025] 實施例2
[0026] 該實施例用于說明本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物。
[0027] 將25重量份的水性聚氨酯樹脂、、50重量份的平均粒子直徑為1微米的球狀導(dǎo)電 銀粉（寧夏東方特種材料）、8重量份的固化劑VestanatB1358/100和25重量份的水混合， 以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌3. 5小時，得到導(dǎo)電涂料組合物S2。
[0028] 實施例3
[0029] 該實施例用于說明本發(fā)明提供的導(dǎo)電涂料組合物。
[0030] 將35重量份的水性丙烯酸樹脂、6重量份的附著力促進劑（LTW樹脂，德固薩）、4 重量份的有機改性的硼潤土防沉劑818 (ElementisSpecialties)和2重量份的潤濕分散劑 (BYK160分散劑，BYK公司生產(chǎn)）混合，以3500轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌30分鐘。然后向得到 的混合物中加入13重量份的平均粒子直徑為0. 5微米的球狀導(dǎo)電銀粉（SA-2,昆明理工恒 達）和20重量份的平均粒子直徑為5微米的片狀導(dǎo)電銀粉（FERRO)，再加入20重量份的 水，0. 1重量份的固化劑ComonateAQ-130,以