[發明專利]一種復合導電涂料的制備方法

無效

• 申請號: 200710034219.3
• 申請日: 2007-01-08
• 公開（公告）號: CN101220219A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 胡岳華;楊華明;張慧慧
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C09D5/24
• 分類號: C09D5/24;C09D133/04;C09D163/00;C09D167/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域

本發明涉及屬于無機非金屬材料領域，尤其涉及導電涂料的制備。

背景技術

導電涂料是電導率在10^-10s.cm^-1以上，具有半導體性能的涂料。導電涂料是由成膜物質(粘結劑)、顏填料、助劑及溶劑組成，其中，至少有一種組分具有導電性能。導電涂料作為一種流體材料，可以方便地噴涂或刷涂于各種形狀的塑料制件表面，形成導電的電磁屏蔽涂層，從而達到屏蔽電磁波的目的，成為目前應用最廣的電磁屏蔽材料。

按成膜物質是否具有導電性，導電涂料可分為摻合型和本體型兩種。成膜物質本身具有導電性，不需添加導電性組分的涂料為本體型導電涂料，由于作為成膜物質的導電聚合物成本高，合成加工困難，因此，本體型導電涂料的生產和應用都受到限制，目前仍處于試驗室研究或小批量試制階段。

成膜物質本身是絕緣體，由于添加填料或助劑而使涂層具有導電性，這種涂料稱為摻合型導電涂料。摻合型導電涂料以絕緣高聚物為主要成膜物質，以具有良好導電性能的磁性金屬微粒或半導體微粒為導電導磁介質，經混合后噴涂成膜，從而使塑料具有導電和電磁屏蔽的功能，因此，摻合型導電涂料已得到了廣泛應用。制備摻合型導電涂料常用的導電填料有金屬系填料(銀粉、鎳粉、銅粉等)、碳系填料(碳黑、石墨、乙炔黑等)、金屬氧化物系填料(氧化物、氧化錫等)和復合導電填料(導電云母、銀粉包覆玻璃微珠等)等。要制備一種性能良好的導電涂料，添加的導電粉末應具有導電性好，細度高，與各種樹脂或乳液相容性好，熱穩定性和耐候性優良及成本低廉等特點，而現有的各種填料都難以同時具備這些特點。金屬填料導電性好但在空氣中易氧化，且價格昂貴；碳系導電涂料價格便宜，但顏色深且分散穩定性差，對淺色體系涂料不適用；金屬氧化物系涂料制備的涂料性能不穩定；復合導電填料系涂料導電效果不好。因此，探索導電性好、性能穩定且成本低廉的導電涂料對于導電涂料的發展具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備以SSB為填料的導電涂料的方法。本發明制得的涂料導電性好、沉降率低，涂層表面光滑平整，耐摩擦抗沖擊力好。根據實際需要，通過調整SSB導電粉末的添加量，還可調整涂層的電阻率。

本發明的詳細方案為：

將高純重晶石球磨1.5h～7.5h，球料重量比4∶1，以SnCl₄·4H₂O和SbCl₃為原料，在反應溫度20℃～60℃下，控制水解pH值為2.5～3，化學共沉淀法制得Sb摻雜SnO₂/BaSO₄前驅體，烘干，然后在600℃～900℃下焙燒0.5～2h后得到SSB復合導電粉末；將所制得的SSB粉末用占SSB重量百分比1％～3％的偶聯劑進行表面改性；將重量百分比27％～43％的成膜物質與助劑充分分散，將20％～45％的經表面改性后的SSB復合導電粉末加入到分散系中充分攪拌，向混合物中加入稀釋劑共混，高速砂磨分散0.5～1h，過篩去除雜質，得到成品導電涂料。

本發明中，成膜物質可為丙烯酸樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂或IPN樹脂中的一種。

稀釋劑為甲苯、二甲苯、酯類或酮類中的一種或幾種組成的混合物。

偶聯劑可為鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑。

制備SSB復合導電粉末的反應溫度優選為50℃～60℃。

焙燒前驅體溫度優選區為700℃～800℃；焙燒時間優選區為1～2h。

偶聯劑加入量優選為1％～1.5％；改性時間優選區是30min～40min；改性溫度優選區是80℃～90℃。

制備復合導電涂層過程中涂料中SSB復合粉末加入量優選為30％～40％；砂磨分散時間優選區為0.5～1h。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

本發明在預先用偶聯劑對導電粉末進行了改性，有利于導電粉末分散在涂料中，形成良好的導電網絡，因此所得到的涂料導電性能好。

本發明SSB導電粉末的粒徑小，獲得的涂層表面光滑平整，耐摩擦抗沖擊力好，涂料的沉降率低。本發明涂層不存在容易氧化，長期放置后容易脫落的問題，獲得的涂層外觀光滑平整，耐摩擦抗沖擊力好。

本發明利用天然重晶石粉作為導電填料的基底，降低了成本，控制了導電涂層的顏色為淺色，同時拓寬重晶石礦的應用范圍，生產高附加值的產品。

本發明工藝簡單，原料易得，條件較為寬松，不需要大型的復雜儀器。

根據實際需要，通過調整導電粉末的添加量，還可調整涂料的電阻率，因此，用本發明制得涂料的涂層電阻率可調，可調整相應的導電填料含量作為電磁屏蔽或抗靜電涂層使用。