[發明專利]一種納米超薄導電涂層組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201210591179.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103087559A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 薛楊;張冬海;武曉峰;王好盛;陳運法
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

1.一種納米超薄導電涂層組合物，其特征在于，包括如下重量份數的原料組分：正硅酸乙酯低聚物80-100、氟代烷氧基硅烷1-15、納米導電氧化鋅0.01-5、溶劑10-50。

2.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于，包括如下重量份數的原料組分：正硅酸乙酯低聚物85-95、氟代烷氧基硅烷2-12、納米導電氧化鋅0.05-4、溶劑15-40。

3.根據權利要求1或2所述的組合物，其特征在于，包括如下重量份數的原料組分：正硅酸乙酯低聚物88-92、氟代烷氧基硅烷5-10、納米導電氧化鋅0.1-2、溶劑20-30。

4.根據權利要求1-3之一所述的組合物，其特征在于，所述正硅酸乙酯低聚物中SiO₂的含量為40wt%-80wt%；優選為50wt%-70wt%；更優選為55wt%-65wt%。

5.根據權利要求1-4之一所述的組合物，其特征在于，所述氟代烷氧基硅烷為十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷中的一種或者至少兩種的組合；優選為十七氟癸基三乙氧基硅烷。

6.根據權利要求1-5之一所述的組合物，其特征在于，所述納米導電氧化鋅的粒徑為10-40nm；優選為10-30nm；更優選為15-25nm；

優選地，所述納米導電氧化鋅的體積電阻率為5.0×10^-3-1.0×10²Ω·cm。

7.根據權利要求1-6之一所述的組合物，其特征在于，所述溶劑為水、乙醇、丙酮、二甲苯、環己烷、環己酮、乙酸乙酯、正丁醇、異丙醇、二甲基甲酰胺、醋酸丁酯、200號溶劑油中的一種或者至少兩種的組合；優選為水、乙醇、丙酮中的一種或者至少兩種的組合。

8.根據權利要求1-7之一所述的組合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將納米導電氧化鋅加入溶劑中，分散均勻制成濃度為2wt%-30wt%的納米導電氧化鋅分散液；

（2）將氟代烷氧基硅烷加入到步驟（1）制成的納米導電氧化鋅分散液中，超聲分散10-60min，得到超聲分散液；

（3）將步驟（2）得到的超聲分散液與正硅酸乙酯低聚物均勻混合；

（4）在20℃-90℃的溫度下高速分散5-30min，得到納米超薄導電涂層組合物；

優選地，所述方法包括如下步驟：

（1）將納米導電氧化鋅加入溶劑中，分散均勻制成濃度為3wt%-20wt%的納米導電氧化鋅分散液；

（2）將氟代烷氧基硅烷加入到步驟（1）制成的納米導電氧化鋅分散液中，超聲分散15-50min，得到超聲分散液；

（3）將步驟（2）得到的超聲分散液與正硅酸乙酯低聚物均勻混合；

（4）在30℃-80℃的溫度以及800-4500rpm的轉速下高速分散10-25min，得到納米超薄導電涂層組合物；

進一步優化選地，所述方法包括如下步驟：

（1）將納米導電氧化鋅加入溶劑中，分散均勻制成濃度為5wt%-10wt%的納米導電氧化鋅分散液；

（2）將氟代烷氧基硅烷加入到步驟（1）制成的納米導電氧化鋅分散液中，超聲分散20-40min，得到超聲分散液；

（3）將步驟（2）得到的超聲分散液與正硅酸乙酯低聚物均勻混合；

（4）在40℃-70℃的溫度以及1500-2700rpm的轉速下高速分散15-20min，得到納米超薄導電涂層組合物。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述的超聲分散液與正硅酸乙酯低聚物均勻混合，采用如下方式：

①按照如下重量份數的比例準備配制正硅酸乙酯的水解液的原料：正硅酸乙酯0.5-1、乙醇0.1-0.6、乙酸丁酯0.05-0.8、二乙二醇單丁醚0.03-0.9、醋酸0.04-0.9、三乙胺0.05-0.5、水0.025-2；

②將前述原料中除去正硅酸乙酯以外的物質均勻混合，得混合液Ⅰ；

③將步驟（2）得到的超聲分散液加入到混合液Ⅰ中，得混合液Ⅱ；

④向混合液Ⅱ中滴加正硅酸乙酯，混合均勻。

10.一種納米超薄導電涂層的制備方法，其特征在于，所述方法包括將權利要求1-7之一所述的組合物涂覆于基材后，在60-100℃下固化5-15min，得到所述納米超薄導電涂層；

優選地，所述方法包括將權利要求1-7之一所述的組合物涂覆于基材后在70-90℃下固化6-14min。

進一步優選地，所述方法包括將權利要求1-7之一所述的組合物涂覆于基材后在75-85℃下固化8-12min。