專利名稱：：一種復(fù)合導(dǎo)電涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及導(dǎo)電涂料的制備。技術(shù)背景導(dǎo)電涂料是電導(dǎo)率在10—1Qs.cm—1以上，具有半導(dǎo)體性能的涂料。導(dǎo)電涂料是由成膜物質(zhì)(粘結(jié)劑)、顏填料、助劑及溶劑組成，其中，至少有一種組分具有導(dǎo)電性能。導(dǎo)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(dǎo)電的電磁屏蔽涂層，從而達(dá)到屏蔽電磁波的目的，成為目前應(yīng)用最廣的電磁屏蔽材料。按成膜物質(zhì)是否具有導(dǎo)電性，導(dǎo)電涂料可分為摻合型和本體型兩種。成膜物質(zhì)本身具有導(dǎo)電性，不需添加導(dǎo)電性組分的涂料為本體型導(dǎo)電涂料，由于作為成膜物質(zhì)的導(dǎo)電聚合物成本高，合成加工困難，因此，本體型導(dǎo)電涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用都受到限制，目前仍處于試驗(yàn)室研究或小批量試制階段。成膜物質(zhì)本身是絕緣體，由于添加填料或助劑而使涂層具有導(dǎo)電性，這種涂料稱為摻合型導(dǎo)電涂料。摻合型導(dǎo)電涂料以絕緣高聚物為主要成膜物質(zhì)，以具有良好導(dǎo)電性能的磁性金屬微?；虬雽?dǎo)體微粒為導(dǎo)電導(dǎo)磁介質(zhì)，經(jīng)混合后噴涂成膜，從而使塑料具有導(dǎo)電和電磁屏蔽的功能，因此，摻合型導(dǎo)電涂料已得到了7'j乏應(yīng)用。制備摻合型導(dǎo)電涂料常用的導(dǎo)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(fù)合導(dǎo)電填料(導(dǎo)電云母、銀粉包覆玻璃微珠等)等。要制備-一種性能良好的導(dǎo)電涂料，添加的導(dǎo)電粉末應(yīng)具有導(dǎo)電性好，細(xì)度高，與各種樹脂或乳液相容性好，熱穩(wěn)定性和耐候性優(yōu)良及成本低廉等特點(diǎn)，而現(xiàn)有的各種填料都難以同時(shí)具備這些特點(diǎn)。金屬填料導(dǎo)電性好但在空氣中易氧化，且價(jià)格昂貴；碳系導(dǎo)電涂料價(jià)格便宜，但顏色深且分散穩(wěn)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(wěn)定；復(fù)合導(dǎo)電填料系涂料導(dǎo)電效果不好。因此，探索導(dǎo)電性好、性能穩(wěn)定且成本低廉的導(dǎo)電涂料對于導(dǎo)電涂料的發(fā)展具有重要的意義。發(fā)明內(nèi)本發(fā)明的目的是提供一種制備以SSB為填料的導(dǎo)電涂料的方法。本發(fā)明制得的涂料導(dǎo)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(jù)實(shí)際需要，通過調(diào)整SSB導(dǎo)電粉末的添加量，還可調(diào)整涂層的電阻率。本發(fā)明的詳細(xì)方案為將高純重晶石球磨1.5h7.5h，球料重量比4:1，以SnCU'4H20和SbCl3為原料，在反應(yīng)溫度20。C6(TC下，控制水解pH值為2.53，化學(xué)共沉淀法制得Sb摻雜SnCVBaS04前驅(qū)體，烘干，然后在600。C900。C下焙燒0.52h后得到SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末；將所制得的SSB粉末用占SSB重量百分比l。/。3。/。的偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性；將重量百分比27%43%的成膜物質(zhì)與助劑充分分散，將20。/。45。/。的經(jīng)表面改性后的SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末加入到分散系屮充分?jǐn)嚢?，向混合物中加入稀釋劑共混，高速砂磨分?.5lh，過篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料。本發(fā)明中，成膜物質(zhì)可為丙烯酸樹脂、環(huán)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(lián)劑可為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑。制備SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末的反應(yīng)溫度優(yōu)選為5(TC6(rC。焙燒前驅(qū)體溫度優(yōu)選區(qū)為700。C800。C;:焙燒時(shí)間優(yōu)選區(qū)為12h。偶聯(lián)劑加入量優(yōu)選為1。％1.5%;改性時(shí)間優(yōu)選區(qū)是30min40min;改性溫度優(yōu)選區(qū)是80。C90。C。制備復(fù)合導(dǎo)電涂層過程中涂料中SSB復(fù)合粉末加入量優(yōu)選為30。/^40^;砂磨分散時(shí)間優(yōu)選區(qū)為0.5lh。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在預(yù)先用偶聯(lián)劑對導(dǎo)電粉末進(jìn)行了改性，有利于導(dǎo)電粉末分散在涂料中，形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，因此所得到的涂料導(dǎo)電性能好。本發(fā)明SSB導(dǎo)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(fā)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(fā)明利用天然重晶石粉作為導(dǎo)電填料的基底，降低了成本，控制—/導(dǎo)電涂層的顏色為淺色，同時(shí)拓寬重晶石礦的應(yīng)用范圍，生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡單，原料易得，條件較為寬松，不需要大型的復(fù)雜儀器。根據(jù)實(shí)際需要，通過調(diào)整導(dǎo)電粉末的添加量，還可調(diào)整涂料的電阻率，因此，用本發(fā)明制得涂料的涂層電阻率可調(diào)，可調(diào)整相應(yīng)的導(dǎo)電填料含量作為電磁屏蔽或抗靜電涂層使用。圖1為SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末與復(fù)合導(dǎo)電涂層的XRD圖譜；圖2為導(dǎo)電涂層的SEM，其中a-SSB粉末含量為40^:b-SSB粉末含量為30%。具體實(shí)施方式重晶石原樣2kg，在攪拌球磨機(jī)中球磨7.5h，球磨介質(zhì)為氧化鋯球，球料重量比為4:1，得到復(fù)合導(dǎo)電填料的基底備用。取固含量為30%的重晶石置于200ml蒸餾水中，，在不斷攪拌下，將濃度為0.4mol/L的SnClr4H20和SbCl3的混合酸性溶液滴入盛有重晶石粉的蒸餾水中，同時(shí)加入60%的氨水溶液控制最終滴定完畢的pH二3，攪拌lh后抽濾，干燥100。C，焙燒700。Clh后得到復(fù)合導(dǎo)電填料Sb摻雜Sn02/BaS04(SSB)。將SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末150g用1%的硅垸偶聯(lián)劑進(jìn)行改性，改性時(shí)間為30min，改性溫度為80°C。將丙烯酸樹脂lOOg與助劑在分散機(jī)中充分分散；將改性后的SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末150g加入到分散機(jī)中，充分?jǐn)嚢?；向混合物中加入稀釋劑二甲苯共混進(jìn)行砂磨，砂磨介質(zhì)為玻璃球，分散機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/s2500r/s，分散時(shí)間為0.5lh;將混合物過篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料，篩的目數(shù)是200目。將砂磨后的涂料經(jīng)吸上式低壓噴槍均勻噴涂在塑料基板或鐵片上，常溫完全干燥后即口J測相應(yīng)的涂層相關(guān)性能。SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末與復(fù)合導(dǎo)電涂層的XRD圖譜如圖l所示，涂層各項(xiàng)性能如下表所示，涂層的SEM如圖2所示。表l丙烯酸復(fù)合導(dǎo)電涂料的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種復(fù)合導(dǎo)電涂料的制備方法，其特征在于由以下步驟組成將高純重晶石球磨1.5h～7.5h，球料重量比4∶1，以SnCl4·4H2O和SbCl3為原料，在反應(yīng)溫度20℃～60℃下，控制水解pH值為2.5～3，化學(xué)共沉淀法制得Sb摻雜SnO2/BaSO4前驅(qū)體，烘干，然后在600℃～900℃下焙燒0.5～2h后得到SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末；將所制得的SSB粉末用占SSB重量百分比1％～3％的偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性；將重量百分比27～43％的成膜物質(zhì)與助劑充分分散，將20％～45％的經(jīng)表面改性后的SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末加入到分散系中充分?jǐn)嚢?，向混合物中加入稀釋劑共混，高速砂磨分?.5～1h，過篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述成膜物質(zhì)選自丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂或IPN樹脂中的一種。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述稀釋劑為甲苯、二甲苯、酯類或酮類中的一種或幾種組成的混合物。4.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑。5.如權(quán)利要求14所述之一的方法，其特征在于所述制備Sb摻雜Sn02/BaS04前驅(qū)體的反應(yīng)溫度為5(TC6(TC。6.如權(quán)利要求14所述之一的方法，其特征在于所述焙燒前驅(qū)體溫度為700。C800。C，焙燒時(shí)間為l2h。7.如權(quán)利要求14所述之一的方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑加入量為1%1.5。％;改性時(shí)間為30min40min;改性溫度為80。C90。C。8.如權(quán)利要求14所述之一的方法，其特征在于所述SSB復(fù)合粉末加入量為30%40%。全文摘要本發(fā)明公開了一種復(fù)合導(dǎo)電涂層的制備方法，將高純重晶石球磨1.5h～7.5h，以SnCl₄·4H₂O和SbCl₃為原料，化學(xué)共沉淀法制得Sb摻雜SnO₂/BaSO₄前驅(qū)體，烘干后在600℃～900℃下焙燒0.5～2h后得到SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末；將所制得的SSB粉末用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性；將重量百分比27～43％的成膜物質(zhì)與助劑充分分散，將20～45％的經(jīng)表面改性后的SSB復(fù)合導(dǎo)電粉末加入到分散系中充分?jǐn)嚢瑁蚧旌衔镏屑尤胂♂寗┕不?，高速砂磨分?.5～1h，過篩去除雜質(zhì)，得到成品導(dǎo)電涂料。本發(fā)明所得到的涂料導(dǎo)電性能好，涂料的沉降率低，獲得的涂層表面光滑平整，耐摩擦抗沖擊力好。文檔編號C09D5/24GK101220219SQ200710034219公開日2008年7月16日申請日期2007年1月8日優(yōu)先權(quán)日2007年1月8日發(fā)明者張慧慧,楊華明,胡岳華申請人:中南大學(xué)