一种水性耐磨导电涂料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性耐磨导电涂料组合物。
【背景技术】
[0002] 随着信息、家电、电子、军事以及航空技术的发展，电磁波辐射的危害性受到人们 的高度重视。电磁波辐射不仅影响人体的身体健康，同时还干扰电子设备的正常使用功能。 如何有效地防止电磁波辐射的干扰日益受到人们的重视。目前高电阻率的塑料底材的大量 使用使得防止电磁辐射干扰尤其重要。
[0003] 常用的防止电磁辐射的方法为在底材的表面形成导电层，使底材具有传导电流和 排除积累静电荷的能力，从而起到防止电磁辐射干扰的作用。可以通过真空溅射、电镀、涂 导电涂料等方式在底材的表面形成导电层。与真空溅射和电镀方式相比，导电涂料具有施 工方便、设备简单、成本低廉、应用范围广等诸多优点，尤其适用于各种复杂形状表面的涂 覆。
[0004] 例如，CN1441014A公开了一种环保型纳米导电涂料组合物，其特征在于，以导电 涂料组合物总重量计，该导电涂料组合物含有5-80 %的成膜树脂，2-80 %的纳米导电粒子， 10-90%的溶剂，1-20%的金属粒子固定剂和0. 01-15%的纳米粒子的表面改性剂，其中成 膜树脂选自下面树脂中的一种或几种：氨基树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯和环氧树脂，所选用 氨基树脂的分子量范围为8000-100000,丙烯酸树脂的分子量为10000-100000,聚氨酯粘 度为100-1500厘泊，环氧树脂的粘度为100-1200厘泊；所使用的溶剂为二元酸酯，所述二 元酸酯是戊二酸酯、己二酸酯及琥珀酸二酯中至少两种的合成物；如CN101096470B公开 了一种导电涂料组合物，所述涂料的原料为导电粒子、树脂和溶剂，其中，所述树脂为醇溶 性树脂，所述溶剂为醇溶剂，所述涂料虽然对底材的腐蚀性较弱、在一定程度上能够避免对 底材的扰曲或爆裂，但是效果还有待提高，并且其耐磨性不好；CN103194108A公开了一种 耐磨导电涂料及其制备方法，其成分包含了 10~55%钒改性导电填料、6~35%高分子聚 合物、0. 1~0. 8%偶联剂、0. 3~1. 2%增塑剂、0. 2~3%增稠剂、其余为溶剂，各成分重量 之和为100%。
[0005] 虽然导电涂料的研究已经有多，但是其环保性和耐磨性仍需要进一步的研究。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服现有的导电涂料组合物对底材的腐蚀性强、容易造成底 材扰曲或爆裂的缺点，提供一种对底材的腐蚀性弱、不会造成底材扰曲或爆裂并且环保、耐 磨的导电涂料组合物。
[0007] 本发明的发明人发现，造成对底材的腐蚀性强，在导电涂料组合物的使用过程中 容易造成底材扰曲或爆裂的原因是现有导电涂料组合物中，所使用的成膜树脂为油溶性树 月旨，油溶性树脂需要使用酯类溶剂，油溶性树脂和酯类强溶剂对底材的腐蚀性强，因此容易 造成底材扰曲或爆裂。
[0008] 本发明提供的导电涂料组合物含有导电粒子、钒改性导电填料、水溶性树脂、固化 剂和水，能够显著降低涂料对底材的腐蚀能力并且具有较高的耐磨性。
[0009] 本发明还提供了一种导电涂料组合物的制备方法，该方法包括将配方量的导电粒 子、钒改性导电填料、水溶性树脂、固化剂和溶剂混合。
[0010] 在本发明提供的导电涂料组合物中，所使用的树脂和溶剂分别为水溶性树脂和 水，由于水溶性树脂和水对底材的腐蚀性很弱，因此本发明的导电涂料组合物在使用时不 会造成底材扰曲或爆裂。而且水溶性树脂和水对人体和环境无刺激性，本发明提供的导电 涂料组合物还具有环保安全的特性。
【具体实施方式】
[0011] 本发明提供的导电涂料组合物含有导电粒子、钒改性导电填料、水溶性树脂、固化 剂和水。
[0012] 以导电涂料组合物的总重量为基准，所述导电粒子的含量为2-26重量％，如5重 量％、8重量％、10重量％、12重量％、15重量％、18重量％、20重量％、23重量％或25重 量％，水溶性树脂的含量为5-60重量％，如10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30 重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％或55重量％，所述f凡改性导电填料的含 量为13-40重量％，如15重量％，18重量％、20重量％、24重量％、28重量％、30重量％、 32重量％、36重量％或38重量％，所述固化剂的含量为0. 1-8重量％，如0. 5重量％、1重 量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％或7重量％，水的含量为20-70重 量％，如25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重 量％或65重量％，优选为，所述导电粒子的含量为10-20重量％，f凡改性导电填料的含量为 18-30重量％，水溶性树脂的含量为20-40重量％，所述固化剂的含量为2-5重量％，水的含 量为30-50重量％。
[0013] 根据本发明提供的导电涂料组合物，所述树脂为水溶性树脂。所述水溶性树脂选 自水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、有机硅树脂或醇酸树脂中的任意一种 或者至少两种的混合物，优选环氧树脂、有机硅树脂或水性丙烯酸树脂中的任意一种或者 至少两种的混合物。所述水溶性树脂可以商购得到。
[0014] 所述导电粒子优选为下列金属粒子中的一种或几种：银、铜、银铜合金、镍和钛。导 电粒子的平均粒子直径为0. 1-40微米，如0. 5微米、1微米、5微米、10微米、15微米、20微 米、25微米、30微米、35微米或38微米，优选为0. 5-25微米，更优选为1-10微米。
[0015] 所述导电粒子更优选包括球状导电粒子和片状导电粒子，以导电粒子的重量为基 准，球状导电粒子的含量为30-70重量％，如35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、 60重量％或65重量％，片状导电粒子的含量为70-30重量％，如35重量％、40重量％、45 重量％、50重量％、60重量％或65重量％，优选为，球状导电粒子的含量为40-60重量％， 片状导电粒子的含量为60-40重量％，所述球状粒子的平均粒子直径为0. 1-3微米，片状粒 子的平均粒子直径为大于3微米小于等于40微米。球状导电粒子可以增加所述导电涂料 组合物在底材上的附着力，而片状导电粒子能够起到降低所述导电涂料组合物的电阻的作 用。因此，当导电粒子同时包括球状导电粒子和片状导电粒子时，所述导电涂料组合物可以 具有良好的导电性和附着力。
[0016] 所述钒改性导电填料选自表面渗钒镍粉、表面渗钒铜粉、表面镀钒镍粉、表面镀钒 铜粉、钒包铜粉和钒包镍粉中的任一种或至少两种的混合物。所述渗钒和镀钒的厚度为2-8 微米，如3微米、4微米、4. 5微米、5微米、6微米、6. 5微米、7微米或7. 5微米。
[0017] 所述固化剂在涂料组合物中的含量为0. 1-8重量％，如如0.5重量％、1重量％、2 重量％、3重量％、4重量％、4. 5重量％、5重量％、5. 5重量％、6重量％、7重量％或7. 5重 量％，所述固化剂选自Bayhydur2487、VestanatB1358/100 或ComonateAQ-130 中的任意 一种或者至少两种的混合物。所述固化剂可以商购获得，如VestanatB1358/100购自德固 赛公司。
[0018] 所述导电涂料组合物还可以含有本领域的一些常规助剂，以提高导电涂料组合 物的分散稳定性、存储性能和在底材上的附着力。所述助剂的种类包括润湿分散剂、防沉 剂、偶联剂和附着力促进剂，以导电涂料组合物的总重量为基准，润湿分散剂的含量优选为 0. 1-5重量％，如0. 5重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或4. 5重量％，，优选 为0.5-3重量％ ;防沉剂的含量优选为0. 1-8重量％，如0.5重量％、1重量