一種抗蠕變導電涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗蠕變導電涂料及其制備方法，其成分包含了10~25%高分子聚合物、0.1~1%偶聯(lián)劑、2~10%抗蠕變劑、15~40%導電填料、0.5~1.5%增塑劑、0.3~2%增稠劑，其余為溶劑，各成分重量之和為100%。相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下主要優(yōu)點：一是添加抗蠕變劑顯著改善導電涂料的抗蠕變性能，使其兼具良好的導電性和抗蠕變性；二是采用球磨法進行導電填料和抗蠕變劑的預混合，使兩類固體粉末混合更加均勻，有效發(fā)揮了抗蠕變劑的增強作用，并進一步提高了導電涂料的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種抗蠕變導電涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及導電涂料【技術領域】，是對現(xiàn)有技術的改進，具體涉及一種抗蠕變導電涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代航空、航天、化工、電器、電子、印刷等行業(yè)，導電涂料是一種非常重要的功能材料。導電涂料分為本征型和摻雜型兩大類，其中摻雜型導電涂料因其可以在較大范圍內(nèi)根據(jù)使用需求調(diào)節(jié)涂料的電學和力學性能，且成本相對較低、簡單易行，因為得到較為廣泛的應用。摻雜型導電涂料由導電填料、高分子聚合物、溶劑和其它助劑等組成，常見的導電填料有金屬系填料、碳系填料、金屬氧化物系填料、復合填料和新型納米導電填料等。因金屬系填料具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、導電性等而成為最廣泛應用的導電填料。目前，市場上的導電填料主要是銀粉，它兼具優(yōu)異的化學穩(wěn)定性能、導電性能和耐腐蝕性能，但是昂貴的銀粉使得導電涂料的價格過高，從而阻礙了導電涂料在更大范圍的推廣應用。此外，隨著科學技術水平的不斷提高，導電涂料的應用環(huán)境更加嚴苛，現(xiàn)有的導電涂料往往無法滿足其使用要求，特別是在抗蠕變性能不佳，迫切需要得到解決，以適應市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供的一種抗蠕變導電涂料及其制備方法。相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明在顯著降低導電涂料成本的同時，有效增強了導電涂料的抗蠕變性能，使其兼具良好的導電性能和抗蠕變性能。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下列的措施來實現(xiàn):
本發(fā)明一種抗蠕變導電涂料，其所含成分重量百分比(％)為:
高分子聚合物10~25%，
偶聯(lián)劑0.1-1%,
抗蠕變劑2~10%，
導電填料15~40%，
增塑劑0.5~1.5%,
增稠劑0.3~2%，
其余為溶劑，各成分重量之和為100%。
[0005]所述的高分子聚合物為碳纖維改性環(huán)氧樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺改性環(huán)氧樹脂、酚醛改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、二氧化硅改性環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。其主要作用是為導電涂料提供所需的粘結(jié)性能。
[0006]所述的偶聯(lián)劑為3_氨丙基二乙氧基硅烷、3_氨丙基二甲氧基硅烷、疏丙基二乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。其主要作用是改善了導電涂料和被涂覆物體的表面性能，增加界面粘附性，提高使用的耐久性。
[0007]所述的抗蠕變劑為鍶粉、鈰粉、鉍粉、鑭鈰混合稀土粉中的一種或幾種?？谷渥儎┑姆勰┝絻?yōu)選為20-63微米，進一步優(yōu)選為25~45微米。其主要作用是顯著增強導電涂料的抗蠕變性能，并為導電涂料提供一定的導電性能。
[0008]所述的導電填料為鎳粉、銅粉、鋁粉中的一種或幾種。導電填料粉末粒徑優(yōu)選為20^63微米，進一步優(yōu)選為25~45微米。其主要作用是為導電涂料提供良好的導電性能。
[0009]所述的增塑劑為一縮二乙二醇苯甲酸酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻子油、環(huán)氧油酸丁酯、環(huán)氧硬脂酸辛酯、環(huán)氧化甘油三酸酯中的一種或幾種。其主要作用是提高導電涂料固化后的塑性和韌性，提高抗沖擊性能。
[0010]所述的增稠劑為干酪素、硅凝膠、順丁橡膠、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或幾種。其主要作用是調(diào)節(jié)導電涂料的粘度，使其具有更好的穩(wěn)定性、防沉淀性能和防流淌性能。
[0011]所述的溶劑為乙醇、丁醇、異丁醇、異丙醇、戊醇、甲乙酮、環(huán)己酮、丙酮、甲基丙基酮、乙酸丁酯、乙酸異丁酯中的一種或幾種。其主要作用是使導電涂料各成分均勻分散，并便于施工。
[0012]本發(fā)明一種抗蠕變導電涂料的制備方法，包括如下兩個步驟:(I)球磨固體粉末，依次將15~40%導電填料和2~10%抗蠕變劑加入氬氣保護的行星球磨機中，球料比為6~7:1，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分±50轉(zhuǎn)/分，球磨時間為30分鐘±10分鐘，即得球磨后的固體粉末；
(2)導電涂料的制備，依次將溶劑、10-25%高分子聚合物、0.f 1%偶聯(lián)劑、0.5^1.5%增塑劑和0.3~2%增稠劑加入真空攪拌機中攪拌至均勻，真空度為0.065、.085兆帕、轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分±100轉(zhuǎn)/分；然后在攪拌的同時緩慢加入步驟(1)制得的球磨固體粉末，攪拌至均勻，即得一種抗蠕變導電涂料。
[0013]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點:一是避免使用昂貴的銀作為導電劑，顯著降低了導電涂料的成本；二是添加抗蠕變劑顯著提高了導電涂料的抗蠕變性能，使其兼具良好的導電性能和抗蠕變性能；三是采用球磨法進行導電填料和抗蠕變劑的預混合，使兩類固體粉末混合更加均勻，有效發(fā)揮了抗蠕變劑的增強作用，并進一步提高了導電涂料的穩(wěn)定性，使其有望于更加廣泛的應用。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:碳纖維改性環(huán)氧樹脂10%，
3-環(huán)氧丙氧基二甲氧基硅烷0.1%,
25~45微米的鍶粉2%，
25~45微米的鎳粉15%，
環(huán)氧油酸丁酯0.5%,
羥乙基纖維素0.3%，
乙酸丁酯72.1%。 [0015]制備方法，包括如下兩個步驟:(I)球磨固體粉末，依次將15%的鎳粉(粒徑為25^45微米)和2%鍶粉(粒徑為25~45微米)加入氬氣保護的行星球磨機中，球料比為6:1，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，球磨時間為30分鐘，即得球磨后的固體粉末；(2)導電涂料的制備，依次將72.1%乙酸丁酯、10%碳纖維改性環(huán)氧樹脂、0.1%的3-環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷、0.5%環(huán)氧油酸丁酯和0.3%羥乙基纖維素加入真空攪拌機中攪拌至均勻，真空度為0.075兆帕、轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分；然后在攪拌的同時緩慢加入步驟(1)制得的球磨固體粉末，攪拌至均勻，即得一種抗蠕變導電涂料。
[0016]實施例2:碳纖維改性環(huán)氧樹脂8%，
有機硅改性環(huán)氧樹脂10%，
3-氣丙基二乙氧基硅烷0.2%,
3-氣丙基二甲氧基硅烷0.3%,
25~45微米的鍶粉5%，
25~45微米的鈰粉1%，
25~45微米的鎳粉20%，
25~45微米的銅粉10%，
環(huán)氧化甘油三酸酯1%，
羥丙基甲基纖維素0.8%，
順丁橡膠0.4%，
甲基丙基酮35.3%，
異丙醇8%。
[0017]制備方法，包括如下兩個步驟:(I)球磨固體粉末，依次將20%的鎳粉(粒徑為25~45微米)、10%的銅粉(粒徑為25~45微米)、5%鍶粉(粒徑為25~45微米)和1%鈰粉(粒徑為25~45微米)加入氬氣保護的行星球磨機中，球料比為6:1，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，球磨時間為30分鐘，即得球磨后的固體粉末；(2)導電涂料的制備，依次將35.3%甲基丙基酮、8%異丙醇、8%碳纖維改性環(huán)氧樹脂、10%有機硅改性環(huán)氧樹脂、0.2%的3-氨丙基三乙氧基硅烷、
0.3%的3-氨丙基三甲氧基硅烷、1%環(huán)氧化甘油三酸酯、0.8%羥丙基甲基纖維素和0.4%順丁橡膠加入真空攪拌機中攪拌至均勻，真空度為0.075兆帕、轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分；然后在攪拌的同時緩慢加入步驟(1)制得的球磨固體粉末，攪拌至均勻，即得一種抗蠕變導電涂料。
[0018]實施例3:丙烯酸改性環(huán)氧樹脂25%，
3-環(huán)氧丙氧基二甲氧基硅烷1%，
25~45微米的鍶粉8.5%，
25~45微米的鑭鈰混合稀土粉1.5%，
25~45微米的銅粉40%，
環(huán)氧硬脂酸辛酯1.5%，
硅凝膠2%，
乙酸丁酯20.5%。
[0019]制備方法，包括如下兩個步驟:(I)球磨固體粉末，依次將40%的銅粉(粒徑為25~45微米)、8.5%鍶粉(粒徑為25~45微米)和1.5%鑭鈰混合稀土粉(粒徑為25~45微米)加入氬氣保護的行星球磨機中，球料比為6:1，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，球磨時間為30分鐘，即得球磨后的固體粉末；(2)導電涂料的制備，依次將20.5%乙酸丁酯、25%丙烯酸改性環(huán)氧樹月旨、1%的3-環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷、1.5%環(huán)氧硬脂酸辛酯和2%硅凝膠加入真空攪拌機中攪拌至均勻，真空度為0.075兆帕、轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分；然后在攪拌的同時緩慢加入步驟
(I)制得的球磨固體粉末，攪拌至均勻，即得一種抗蠕變導電涂料。
[0020]表1為本發(fā)明實施例1-3與一款市售導電涂料的主要性能試驗對比數(shù)據(jù)。[0021]表1實施例1-3的主要性能試驗結(jié)果對比數(shù)據(jù)
【權利要求】
1.一種抗蠕變導電涂料，其所含成分重量百分比(％)為:
高分子聚合物10~25%，
偶聯(lián)劑0.1~ι%,
抗蠕變劑2~10%，
導電填料15~40%，
增塑劑0.5~1.5%,
增稠劑0.3~2%， 其余為溶劑，各成分重量之和為100%。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的高分子聚合物為碳纖維改性環(huán)氧樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺改性環(huán)氧樹脂、酚醛改性環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、二氧化硅改性環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑為3-氨丙基二乙氧基硅烷、3-氨丙基二甲氧基硅烷、疏丙基二乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基二甲氧基硅烷中的一種或幾種。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的抗蠕變劑為鍶粉、鈰粉、鉍粉、鑭鈰混合稀土粉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的抗蠕變劑的粉末粒徑優(yōu)選為20~63微米，進一步優(yōu)選為25~45微米。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的導電填料為鎳粉、銅粉、鋁粉中的一種或幾種；所述的導電填料粉末粒徑優(yōu)選為20-63微米，進一步優(yōu)選為25~45微米。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的增塑劑為一縮二乙二醇苯甲酸酯、乙酰檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻子油、環(huán)氧油酸丁酯、環(huán)氧硬脂酸辛酯、環(huán)氧化甘油三酸酯中的一種或幾種；所述的增稠劑為干酪素、硅凝膠、順丁橡膠、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料，其特征在于:所述的溶劑為乙醇、丁醇、異丁醇、異丙醇、戊醇、甲乙酮、環(huán)己酮、丙酮、甲基丙基酮、乙酸丁酯、乙酸異丁酯中的一種或幾種。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種抗蠕變導電涂料的制備方法，其特征在于:包括如下兩個步驟:(1)球磨固體粉末，依次將15~40%導電填料和2~10%抗蠕變劑加入氬氣保護的行星球磨機中，球料比為6~7:1，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分±50轉(zhuǎn)/分，球磨時間為30分鐘±10分鐘，即得球磨后的固體粉末；(2)導電涂料的制備，依次將溶劑、10-25%高分子聚合物、 .0.1~1%偶聯(lián)劑、0.5^1.5%增塑劑和0.3~2%增稠劑加入真空攪拌機中攪拌至均勻，真空度為 .0.065、.085兆帕、轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分±100轉(zhuǎn)/分；然后在攪拌的同時緩慢加入步驟(1)制得的球磨固體粉末，攪拌至均勻，即得一種抗蠕變導電涂料。
【文檔編號】C09D5/24GK103865308SQ201410088049
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權日:2014年3月12日
【發(fā)明者】鄧小安, 徐安蓮, 黃云波 申請人:廣東普賽特電子科技股份有限公司