專利名稱：一種導電涂料組合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于導電涂料領域，具體地，本發(fā)明涉及一種導電涂料組合物及其制備方法。
背景技術：
隨著信息、家電、電子、軍事以及航空技術的發(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。 常用的防止電磁輻射的方法為在底材的表面形成導電層，使底材具有傳導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、涂導電涂料等方式在底材的表面形成導電層。與真空濺射和電鍍方式相比，導電涂料具有施工方便、設備簡單、成本低廉、應用范圍廣等諸多優(yōu)點，尤其適用于各種復雜形狀表面的涂覆。例如，CN 1441014A公開了一種環(huán)保型納米導電涂料組合物，其特征在于，以導電涂料組合物總重量計，該導電涂料組合物含有5-80%的成膜樹脂，2-80%的納米導電粒子，10-90%的溶劑，1-20%的金屬粒子固定劑和O. 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。該導電涂料組合物的缺點是在導電涂料組合物的使用過程中容易造成底材擾曲或爆裂。CN101096470公開了一種導電涂料組合物，該組合物包括導電粒子、樹脂和溶劑，其中，所述樹脂為醇溶性樹脂，所述溶劑為醇溶性溶劑。在該發(fā)明提供的導電涂料組合物種，所使用的樹脂和溶劑分別為醇溶性樹脂和醇溶劑，由于醇溶性樹脂和醇溶劑對底材的腐蝕性很弱，因此，該發(fā)明的導電涂料組合物在使用時不會造成底材爆裂。而且，醇溶性樹脂和醇溶劑對人體和環(huán)境的刺激性很小，具有環(huán)保的特性，但是該涂料耐水性較差。CN101935489A公開了一種凹凸棒導電涂料，由如下質量百分比的原料制成10 50%樹脂，5 40%凹凸棒導電填料，0 10%消泡劑，0 10%流平劑，0 10%其它助劑和余量的溶劑。該凹凸棒導電涂料具有良好的導電性以及電磁屏蔽作用，且制備方法簡單，成本低，適用于工業(yè)化生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種導電涂料組合物，該涂料除具有優(yōu)異的導電性能夕卜，還具有良好的耐水性、耐腐蝕性和耐污染性，使用時不會造成底材爆裂，并且對環(huán)境友好。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案所述導電涂料組合物，按質量百分比包括樹脂12 58%導電填料20 50%偶聯(lián)劑 5 20% 溶劑5 20%。作為優(yōu)選技術方案，所述組合物按質量百分比包括樹脂15 55%導電填料25 45%偶聯(lián)劑 10 20%溶劑10 20%。作為優(yōu)選技術方案，所述組合物按質量百分比包括樹脂20 50%導電填料30 40%偶聯(lián)劑 12 20%溶劑12 20%。所述樹脂的質量百分比為12 58%，例如 14%、16%、18%、20%、22%、24%、56%、54%、52%、50%、48%、46%，優(yōu)選 15 55%，進一步優(yōu)選 20 50%。所述導電填料的質量百分比為20 50%，例如22%、24%、26%、28%、30%、32%、48%、46%、44%、42%、40%，優(yōu)選 25 45%，進一步優(yōu)選 30 40%。所述偶聯(lián)劑的質量百分比為5 20%，例如6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%，優(yōu)選 10 20%，進一步優(yōu)選 12 20%。所述溶劑的質量百分比為5 20%，例如 6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%，優(yōu)選 10 20%，進一步優(yōu)選 12 20%。作為優(yōu)選技術方案，所述樹脂選自環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如環(huán)氧樹脂和醇酸樹脂的混合物，氟碳樹脂和聚氨酯樹脂的混合物，酚醛樹脂和丙烯酸樹脂的混合物，氨基樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物，醇酸樹脂和氟碳樹脂的混合物，聚氨酯樹脂和酚醛樹脂的混合物，丙烯酸樹脂和氨基樹脂的混合物，環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂和氟碳樹脂的混合物，聚氨酯樹脂、酚醛樹脂和丙烯酸樹脂的混合物，氨基樹脂、環(huán)氧樹脂和醇酸樹脂的混合物，氟碳樹脂、聚氨酯樹脂和酚醛樹脂的混合物，環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、氟碳樹脂和聚氨酯樹脂的混合物，酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂和氟碳樹脂的混合物。所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、金屬復合偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如硼酸酯偶聯(lián)劑和磷酸酯偶聯(lián)劑的混合物，金屬復合偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑的混合物，鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑的混合物，磷酸酯偶聯(lián)劑和金屬復合偶聯(lián)劑的混合物，鋁酸酯偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的混合物，硅烷偶聯(lián)劑和硼酸酯偶聯(lián)劑的混合物，磷酸酯偶聯(lián)劑、金屬復合偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑的混合物，鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑和硼酸酯偶聯(lián)劑的混合物。所述導電填料包括凹凸棒導電填料和/或導電粒子。
所述凹凸棒導電填料是將導電金屬或導電金屬氧化物中的一種或多種包覆在凹凸棒表面制備得到，可商購得到。所述導電粒子選自銀、銅、銀銅合金、鎳、鈦中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如銀和銅的混合物，銀和銀銅合金的混合物，銀和鎳的混合物，銀和鈦的的混合物，銀、銅和銀銅合金的混合物，銀、銅和鎳的混合物，銀、銅和鈦的混合物，銀銅合金、鈦和鎳的混合物，銀銅合金、銅、鎳和鈦的混合物。所述導電粒子的粒徑為O. 5 20 μ m,例如I μ m、3 μ m、5 μ m、7 μ m、9 μ m、11 μ m、13 μ m、15 μ m、17 μ m、19 μ m,優(yōu)選 I 15 μ m,進一步優(yōu)選 5 15 μ m。所述組合物可以添加一些常規(guī)助劑，所述助劑包括附著力促進劑、流平劑、消泡齊U、防沉劑、潤濕分散劑、防霉劑、穩(wěn)定劑中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如穩(wěn)定劑和防霉劑的混合物，潤濕分散劑和防沉劑的混合物，消泡劑和流平劑的混合物，附著力促進劑和穩(wěn)定劑的混合物，防霉劑和潤濕分散劑的混合物，防沉劑和消泡劑的混合物，流平劑和附著力促進劑的混合物，穩(wěn)定劑、防霉劑和潤濕分散劑的混合物，防沉劑、消泡劑和 流平劑的混合物。所述附著力促進劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、1· 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、4. 5%ο所述流平劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、I. 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%。所述消泡劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、I. 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%。所述防沉劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、I. 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%。所述潤濕分散劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、I. 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、
4.5%ο所述防霉劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、I. 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%。所述穩(wěn)定劑的質量百分比為O. 5 5%，例如1%、I. 5%、2%、2· 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%。本發(fā)明所述的“包括”，意指其除所述組分外，還可以包括其他組分，使所述涂料組合物具有其它功能。除此之外，本發(fā)明所述的“包括”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……組成”。不管本發(fā)明所述組合物包括何種成分，所述組合物各組分之和均為100%。本領域技術人員可以根據樹脂的性能選擇合適的溶劑。本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述的涂料組合物的制備方法，所述方法為按配方將各物質混合，攪拌均勻，得到導電涂料組合物。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果該涂料除具有優(yōu)異的導電性能外，還具有良好的耐水性、耐腐蝕性和耐污染性，使用時不會造成底材爆裂，并且對環(huán)境友好。該導電涂料制備工藝簡單，涂層平整度好，耐擦洗、耐候性優(yōu)良。
具體實施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下實施例I所述涂料組合物，按質量百分比包括
醇酸樹脂12%
銀50%
鈦酸酯偶聯(lián)劑20% 溶劑18%·^
銀的粒枝為0.5μ ο按上述配方將各物質混合，攪拌均勻，得到導電涂料組合物。實施例2
聚氨翻樹歷 58%
銀銅合金 32% 鈦酸酯偶聯(lián)劑5% 溶劑5%s
銀的粒抒A 20,。按上述配方將各物質混合，攪拌均勻，得到導電涂料組合物。實施例3
酚K樹脂40%
鎳40%
鈦酸酯偶聯(lián)劑 W%溶劑10%α
銀的粒校為ΙΟμ ο按上述配方將各物質混合，攪拌均勻，得到導電涂料組合物。對比例I對比例1CN101096470所公開的實施例I。將15重量份Β-67樹脂(羅門哈斯公司生產)、5重量份有機改性的硼潤土防沉劑818 (Elementis Specialties公司生產)、2重量份潤濕分散劑(DP983，德謙公司生產)、2重量份單烷氧欽酸醋偶聯(lián)劑T204(南京翔飛公司生產)混合，以3000轉/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I微米的球狀導電銀粉(SA-1，昆明理工恒達)和10重量份的平均粒子直徑為10微米的片狀導電銀粉(PA-1D，昆明理工恒達)，再加入50重量份的溶劑(體積比為I: I的乙醇和異丙醇)，以3000轉/分鐘的速度攪拌4小時，得到導電涂料組合物。對比例2對比例2為CN 101935489A所公開的實施例5。通過共混法制備包覆有銀顆粒的凹凸棒導電填料，具體過程如下取銀粉顆粒(SSP-ol，昆明諾曼電子公司提供)10g，在212g去離子水中與35g凹凸棒均勻攪拌混合并研磨3小時，即得包有銀顆粒的四凸棒導電填料。將20g水溶性聚氨酷樹脂(WTB-5228，上海多森化工有限公司生產)，5g水溶性丙烯酸樹脂(HD2073，美國華恩斯公司生產)和50g水在2000轉/分鐘高速攪拌器的均勻攪拌使樹脂均勻分散，得到混合物A。
將25g包覆有一銀顆粒的凹凸棒導電填料、5g有機娃樹脂消泡劑(主要成分為復合硅油和非離子表面活性劑，型號為HZX-201，常州神運化工生產)，50g水和5g堿溶脹型增稠劑(主要成分為聚丙烯酸酷交聯(lián)物，型號為HT-925，南通晗泰化工生產)混合，用電動攪拌器均勻攪拌I小時使各組分充分混合，得到混合物B。將上述混合物A和混合物B起在2000轉/分鐘條件下攪拌30分鐘使其均勻混合，即得到凹凸棒導電涂料。由實施例1-3制備的導電涂料組合物和對比例1-2所公開的導電涂料分別用乙醇以體積比I : I稀釋，然后噴涂在聚對苯二甲酸乙二酯底材上，在空氣中干燥5分鐘，之后在70°C下干燥10分鐘，得到厚度為12. 5微米的涂層。然后用下面的方法分別測定涂層的薄層電阻率和附著力，測定結果如表I所示。薄層電阻率的測定方法GB/T 16906-1997附著力的測定方法ASTMD3359表I實施例1-3電阻率和附著力測定結果
權利要求
1.一種導電涂料組合物，其特征在于，所述組合物按質量百分比包括 樹脂12 58% 導電填料 20 50% 偶聯(lián)劑 5 20% 溶劑5 20%。
2.如權利要求I所述的組合物，其特征在于，所述組合物按質量百分比包括 樹脂15 55% 導電填料 25 45% 偶聯(lián)劑 10 20% 溶劑10 20%。
3.如權利要求I或2所述的組合物，其特征在于，所述組合物按質量百分比包括 樹脂20 50% 導電填料 30 40% 偶聯(lián)劑 12 20% 溶劑12 20%。
4.如權利要求1-3之一所述的組合物，其特征在于，所述樹脂選自環(huán)氧樹脂、醇酸樹月旨、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂中的一種或者至少兩種的混合物。
5.如權利要求1-4之一所述的組合物，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、金屬復合偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑中的一種或者至少兩種的混合物。
6.如權利要求1-5之一所述的組合物,其特征在于,所述導電填料包括凹凸棒導電填料和/或導電粒子。
7.如權利要求1-6之一所述的組合物，其特征在于，所述凹凸棒導電填料是將導電金屬或導電金屬氧化物中的一種或多種包覆在凹凸棒表面制備得到。
8.如權利要求1-7之一所述的組合物，其特征在于，所述導電粒子選自銀、銅、銀銅合金、鎳、鈦中的一種或者至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，所述導電粒子的粒徑為0. 5^20 V- m,優(yōu)選1 15 u m,進一步優(yōu)選5 15 u m。
9.如權利要求1-8之一所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包括附著力促進劑、流平劑、消泡劑、防沉劑、潤濕分散劑、防霉劑、穩(wěn)定劑中的一種或者至少兩種的混合物。
10.一種如權利要求1-9之一所述的涂料組合物的制備方法，其特征在于，所述方法為按配方將各物質混合，攪拌均勻，得到導電涂料組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導電涂料組合物，所述組合物按質量百分比包括樹脂12~58%、導電填料20~50%、偶聯(lián)劑5~20%、溶劑5~20%。本發(fā)明同時還提供了該導電涂料組合物的制備方法。該涂料除具有優(yōu)異的導電性能外，還具有良好的耐水性、耐腐蝕性和耐污染性，使用時不會造成底材爆裂，并且對環(huán)境友好。
文檔編號C09D7/12GK102702918SQ201210191718
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者孫巨福 申請人:天長市巨龍車船涂料有限公司