[發明專利]新型碳納米管/乙烯基酯乳液導電涂料

無效

• 申請號: 201210480090.X
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103045052A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 高凡
• 申請（專利權）人: 高凡
• 主分類號: C09D163/10
• 分類號: C09D163/10;C09D5/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

????本發明涉及一種特種涂料，特別涉及一種碳納米管改性乙烯基酯乳液導電涂料。

背景技術

????導電涂料是一種具有導電和排除積累靜電荷能力的功能性涂料，其發展至今已有半個多世紀的歷史。1948年美國將銀和環氧樹脂制成導電膠，這是最早公開的導電涂料，隨后英、日等國相繼研制導電涂料，我國也早在50年代開始研究和應用導電涂料。隨著導電涂料研究開發的不斷深入，其應用也日益廣泛，在電子、建筑、航空等領域具有重要的應用價值，尤其在導電、抗靜電方面有很大的實用價值。經過半個多世紀的發展探索，國內外對導電涂料的研究開發取得了非常好的成果，多種導電涂料已經工業化生產。國外生產導電涂料的廠家主要有美國的Acme?Chemicals?＆?Insulating公司、Electro-Kinetic?Systems公司、Chromium?Corporation公司、BEE公司和TAB公司等，英國的RF?Shielding（RFS）公司和Nut?wood?UK?LTD公司等，日本的神東涂料、日立化成等公司。這些公司主要生產以碳黑、鎳粉和銅粉等為導電填料的導電涂料。目前，國內導電涂料的開發研究主要著眼于解決抗靜電問題，導電涂料多以碳系材料為導電填料。國內的一些高等院校和研究所等科研單位及一些大中型公司都在積極研究和開發導電涂料，并取得了較大的進展，研制出了一些高性能的非碳系導電涂料。

????導電涂料按組成和導電機理的不同可以分為結構型（本征型）和添加型（復合型）2種。結構型（本征型）導電涂料是利用自身或經過摻雜之后具有導電功能的高分子材料直接成膜或與其它有機高分子混合；添加型（復合型）導電涂料是通過將導電的無機粒子或有機抗靜電劑加入非導電的樹脂中，利用樹脂的物理機械性能和填料的導電能力而制備導電涂層。

????導電涂料一般由樹脂、導電填料、助劑和溶劑組成，導電填料是導電涂料的重要組成部分，常用的導電填料主要有碳系填料、金屬系填料、金屬氧化物系填料和復合系填料。碳系填料有炭黑、石墨等，其缺點是色彩單調且顏色較深，無法制備淺色導電涂料；金屬系填料（如金、銅、鎳等）易于氧化生成不導電的金屬氧化物，導電性能不穩定，容易沉降，耐腐蝕性能差，其應用受到限制；復合系導電填料是以價廉、質輕的材料（如玻璃、石墨等）作為基底或芯材，在其表面包覆一層或幾層化學穩定性好、耐腐蝕性強、電導率高的導電物質（如金、鎳等）而得到的復合材料。目前，國內外導電涂料研究開發的重點是開發高導電性、低成本的導電填料。

發明內容

????本發明的目的是克服現有導電涂料的缺陷，提供一種具有良好抗靜電性能和力學性能的導電涂料。

????為了實現以上發明目的，本發明采用以下技術方案：一種新型碳納米管/乙烯基酯乳液導電涂料，其特征在于包括以下質量份數的組分：乙烯基酯乳液?100份；碳納米管2～10份；顏填料5～10份；助劑1～5份。

????所述乙烯基酯乳液為不飽和有機一元羧酸與環氧樹脂反應生成的乳液。

????所述碳納米管為多壁碳納米管，外徑范圍為10～20nm，長度為5～50μm，采用強酸氧化處理。

????所述顏填料包括滑石粉、二氧化鈦。

????所述助劑包括成膜助劑、分散劑、消泡劑、增稠劑和流平劑。

????乙烯基酯乳液為不飽和有機一元羧酸與環氧樹脂反應生成的乳液，或者再添加改性成分生成的其改性樹脂，是新一代高度耐蝕樹脂，兼有環氧樹脂的友誼機械性能與不飽和聚酯的易加工、快速固化特性，且耐酸堿性能優于一般環氧和不飽和聚酯樹脂，具有極高的強度和耐疲勞特征。

????碳納米管自1991年被日本NEC?的電鏡專家Iijima教授首先發現以來，短短十幾年之間，這種納米尺寸的炭質管狀物就引起了全球性物理、化學和材料等科學界的廣泛興趣。由于碳納米管的特殊結構和優異的力學、電學和光學性能以及其潛在的工業價值，使其逐漸成為化學、物理和材料等學科領域的研究熱點，?有人甚至將它譽為“21世紀的黑色鉆石”。由于碳納米管具有很好的導電性，同時又擁有較大的長徑比，因而很適合做導電填料，相對于其它金屬顆粒和石墨顆粒，用很少的量就能形成導電網鏈，且其密度比金屬顆粒小得多，不易因重力的作用而聚沉。本發明正是利用碳納米管的這些特性將其作為導電介質加入到涂料中，以增加導電涂料的導電性能。

????本發明的主要優點和有益效果是：

（1）????本發明公開的導電涂料采用高度耐蝕樹脂，具有極高和耐疲勞特性；采用碳納米管作為導電填料，只需要添加比傳統添加量低的量即可達到較高的導電性能；