一种耐腐蚀的水性导电涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种水性导电涂料，特别是涉及一种耐腐蚀的导电涂料及其制备方法，属于涂料【技术领域】。包括有按重量份计的如下组分：银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、苯基乙基丙烯酸酯、1,6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺、异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水。本发明提供的导电涂料有良好的附着力，可达95%以上，其它的物理性能也优于同类产品，耐盐雾性能可以达到280小时以上，耐有机溶剂性能为优，而且具有良好的导电性能。
【专利说明】一种耐腐蚀的水性导电涂料及其制备方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明的提供一种水性导电涂料，特别是涉及一种耐腐蚀的导电涂料及其制备方法，属于涂料【技术领域】。
[0003]【背景技术】
[0004]新型功能材料的研发技术是衡量一个国家生产力发展水平的因素之一，它可以影响电子、航空航天、通信等诸多领域的发展，导电材料就是其中之一导电涂料是指涂于非导电体底材上，使之具有一定的传导电流和消散静电荷能力的功能性涂料。导电涂料由于其特殊的功能，可用于消除静电、电磁屏蔽、电加热和防腐蚀，在现代电子、建筑、运输和军事等各个领域得到了广泛应用。与真空溅射、塑料电镀等获得导电层的方法相比，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。导电涂料应用广泛，尤其是在电子工业、建筑工业、航天航空、石油化工和军用工业等领域，具有重要的实用价值。它具有设备简单、施工方便、成本低廉、可涂覆于各种复杂形状表面等优点。但导电涂料通常被涂覆于不导电的基体(如塑料、陶瓷、钢化玻璃等)上，使其具有导电性，从而达到导电、防静电或电磁屏蔽的目的。
[0005]导电涂料一般分为本征型和添加型两种，本征型导电涂料是通过高聚物自身的η -电子共轭轨道来实现电子传输的，如聚苯胺，聚吡咯以及聚噻吩等，但目前对它们的研究尚处于初步阶段，人们更加关注的是添加型导电涂料的研究和应用。添加型导电涂料通过在绝缘高聚物中掺入导电填料使高聚物具有导电性能的。目前，一些工业发达的国家都在开发导电涂料，其中日本和美国在这方面起步较早，研制的大多数产品是镍粉、铜粉、银粉以及炭黑等填充的导电涂料。导电涂`料作为导电使用的涂层，在电子工业、建筑工业以及航空技术等方面都具有重要的实用价值。
[0006]目前，关于导电涂料的研究、开发以及工业化都集中在添加型导电涂料方面。随着导电涂料开发品种的日益增加和综合性能的不断提高，其应用将变得更加广泛。未来的导电涂料将向着高性价比、环保型方向发展。
[0007]随着环保呼声越来越高，水性涂料成为首选，但导电聚苯胺本身为难溶、难熔聚合物，因此有必要改善聚苯胺的水溶性，拓宽导电聚苯胺在水性树脂领域里的使用范围。目前，导电涂料按组成及导电机理可分为两大类:结构型导电涂料和掺合型导电涂料。掺合型导电涂料是目前的主流，其配方一般包括树脂、导电填料、溶剂及其他助剂。传统的水性导电涂料的导电能力还需要进一步的提升，同时，水性涂料的耐腐蚀性能较差，因此有必要对其进行改善。
[0008]
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一个具有良好耐腐蚀性能的水性导电涂料，采用如下技术方案:
一种耐腐蚀的水性导电涂料，包括有按重量份计的如下组分:银粉50?60份、石墨10?20份、铜粉3?5份、环氧树脂E-51 40?50份、有机硅树脂10?15份、苄基二甲基酮缩醇3?6份、苯基乙基丙烯酸酯3?7份、1，6-己二醇丙烯酸酯2?4份、硬脂酸胺3?5份、二甘醇单己基醚2?4份、聚氧丙烯三醇3?6份、十六烷基三甲基溴化胺I?3份、异辛基油酸酯2?4份、硅酸钙10?12份、膨润土 12?15份、聚乙烯醇水溶液20?30份、氨水15?20份、防腐剂3?6份、十二烧基苯磺酸铵2?4份、轻甲基纤维素5?8份、水60?80份。
[0010]上述的银粉最好是采用片型银粉。
[0011]上述的银粉的粒径最好是控制在300?500nm。
[0012]上述的石墨的粒径 最好是控制在200?300nm。
[0013]上述的铜粉的粒径最好是控制在100?200nm。
[0014]上述的氨水的质量浓度最好是30%?40%。
[0015]上述的聚乙烯醇水溶液的质量浓度最好是10%?12%。
[0016]上述的防腐剂最优是异噻唑啉酮。
[0017]上述有机硅树脂可以采用武汉现代工业技术研究院的WB500。
[0018]本发明的另一个目的是提供一种上述涂料的制备方法，包括如下步骤:
51:取银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、苯基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物I ;
52:异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物II ；
53:将混合物I和混合物II混合均匀，即可。
[0019]有益效果
本发明提供的导电涂料有良好的附着力，可达95%以上，其它的物理性能也优于同类产品，耐盐雾性能可以达到280小时以上，耐有机溶剂性能为优，而且具有良好的导电性倉泛。
[0020]
【具体实施方式】
[0021]实施例1
称取下列原料:
银粉50Kg、石墨10Kg、铜粉3Kg、环氧树脂E-51 40Kg、有机硅树脂10Kg、苄基二甲基酮缩醇3Kg、苯基乙基丙烯酸酯3Kg、1，6-己二醇丙烯酸酯2Kg、硬脂酸胺3Kg、二甘醇单己基醚2Kg、聚氧丙烯三醇3Kg、十六烷基三甲基溴化胺lKg、异辛基油酸酯2Kg、硅酸钙10Kg、膨润土 12Kg、聚乙烯醇水溶液20Kg、氨水15Kg、防腐剂3Kg、十二烷基苯磺酸铵2Kg、羟甲基纤维素5Kg、水60Kg。[0022]上述的银粉采用片型银粉，粒径是在300?500nm之间，石墨的粒径在200?300nm之间，铜粉的粒径最好是在100?200nm之间，氨水的质量浓度是30%，聚乙烯醇水溶液的质量浓度最好是10%，防腐剂是异噻唑啉酮，有机硅树脂采用武汉现代工业技术研究院的 WB500。
[0023]制备方法:
51:取银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、苯基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物I ;
52:异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物II ；
53:将混合物I和混合物II混合均匀，即可。
[0024]实施例2 称取下列原料:
银粉60Kg、石墨20Kg、铜粉5Kg、环氧树脂E-51 50Kg、有机硅树脂15Kg、苄基二甲基酮缩醇6Kg、苯基乙基丙烯酸酯7Kg、1，6-己二醇丙烯酸酯4Kg、硬脂酸胺5Kg、二甘醇单己基醚4Kg、聚氧丙烯三醇6Kg、十六烷基三甲基溴化胺3Kg、异辛基油酸酯4Kg、硅酸钙12Kg、膨润土 15Kg、聚乙烯醇水 溶液30Kg、氨水20Kg、防腐剂6Kg、十二烷基苯磺酸铵4Kg、羟甲基纤维素8Kg、水80Kg。
[0025]上述的银粉采用片型银粉，粒径是在300?500nm之间，石墨的粒径在200?300nm之间，铜粉的粒径最好是在100?200nm之间，氨水的质量浓度是40%，聚乙烯醇水溶液的质量浓度最好是12%，防腐剂是异噻唑啉酮，有机硅树脂采用武汉现代工业技术研究院的 WB500。
[0026]制备方法:
51:取银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、苯基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物I ;
52:异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物II ；
53:将混合物I和混合物II混合均匀，即可。
[0027]实施例3 称取下列原料:
银粉55Kg、石墨15Kg、铜粉4Kg、环氧树脂E-51 45Kg、有机硅树脂12Kg、苄基二甲基酮缩醇4Kg、苯基乙基丙烯酸酯6Kg、I, 6-己二醇丙烯酸酯3Kg、硬脂酸胺4Kg、二甘醇单己基醚3Kg、聚氧丙烯三醇4Kg、十六烷基三甲基溴化胺2Kg、异辛基油酸酯3Kg、硅酸钙llKg、膨润土 13Kg、聚乙烯醇水溶液25Kg、氨水17Kg、防腐剂5Kg、十二烷基苯磺酸铵3Kg、羟甲基纤维素7Kg、水70Kg。
[0028]上述的银粉采用片型银粉，粒径是在300?500nm之间，石墨的粒径在200?300nm之间，铜粉的粒径最好是在100?200nm之间，氨水的质量浓度是35%，聚乙烯醇水溶液的质量浓度最好是11%，防腐剂是异噻唑啉酮，有机硅树脂采用武汉现代工业技术研究院的 WB500。
[0029]制备方法:
51:取银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、苯基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物I ;
52:异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物II ；
53:将混合物I和混合物II混合均匀，即可。
[0030]实施例4
与实施例3的区别在于:未加入苯基乙基丙烯酸酯，具体而言，步骤是:
称取下列原料:
银粉55Kg、石墨15Kg、铜粉4Kg、环氧树脂E-51 45Kg、有机硅树脂12Kg、苄基二甲基酮缩醇4Kg、l，6-己二醇丙烯酸酯3Kg、硬脂酸胺4Kg、二甘醇单己基醚3Kg、聚氧丙烯三醇4Kg、十六烷基三甲基溴化胺2Kg、异辛基油酸酯3Kg、硅酸钙llKg、膨润土 13Kg、聚乙烯醇水溶液25Kg、氨水17Kg、防腐剂5Kg、十二烷基苯磺酸铵3Kg、羟甲基纤维素7Kg、水70Kg。
[0031]上述的银粉采用片型银粉，粒径是在300?500nm之间，石墨的粒径在200?300nm之间，铜粉的粒径最好是在100?200nm之间，氨水的质量浓度是35%，聚乙烯醇水溶液的质量浓度最好是11%，防腐剂是异噻唑啉酮，有机硅树脂采用武汉现代工业技术研究院的 WB500。`
[0032]制备方法:
51:取银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、1，6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物I ;
52:异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物II ；
53:将混合物I和混合物II混合均匀，即可。
[0033]性能试验
制板方法是:采用宝钢的冷轧钢板，经除油后钝化，13号线棒刮涂，板温110?120°C，膜厚在200?300 μ m。
[0034]表面电阻率的试验方法是:使用数字式欧姆表，将两块铝板(厚3mm，20 X 20mm)置于漆面，将欧姆表两探针分别压紧于两铝板上，欧姆表计数即为检测结果。以专利CN1367211中公开的导电涂料作为对照。
[0035]表2实施例1?实施例3以及对照例的性能测试数据
【权利要求】
1.一种耐腐蚀的水性导电涂料，包括有按重量份计的如下组分:银粉50?60份、石墨10?20份、铜粉3?5份、环氧树脂E-51 40?50份、有机硅树脂10?15份、苄基二甲基酮缩醇3?6份、苯基乙基丙烯酸酯3?7份、1，6-己二醇丙烯酸酯2?4份、硬脂酸胺3?5份、二甘醇单己基醚2?4份、聚氧丙烯三醇3?6份、十六烷基三甲基溴化胺I?3份、异辛基油酸酯2?4份、硅酸钙10?12份、膨润土 12?15份、聚乙烯醇水溶液20?30份、氨水15?20份、防腐剂3?6份、十二烧基苯磺酸铵2?4份、轻甲基纤维素5?8份、水60?80份。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的银粉最好是采用片型银粉。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的银粉的粒径是在300?500nm之间。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的石墨的粒径是在200?300nm之间。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的铜粉的粒径是在100?200nm之间。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的氨水的质量浓度是在30%?40%之间。
7.根据权利要求1所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的聚乙烯醇水溶液的质量浓度是在10%?12%之间。
8.根据权利要求1所述的耐腐蚀的水性导电涂料，其特征在于:所述的防腐剂是异噻唑啉酮。
9.根据权利要求1?8任一 项所述的耐腐蚀的水性导电涂料的制备方法，包括如下步骤: 51:取银粉、石墨、铜粉、环氧树脂E-51、有机硅树脂、苄基二甲基酮缩醇、苯基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇丙烯酸酯、硬脂酸胺、二甘醇单己基醚、聚氧丙烯三醇、十六烷基三甲基溴化胺，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物I ; 52:异辛基油酸酯、硅酸钙、膨润土、聚乙烯醇水溶液、氨水、防腐剂、十二烷基苯磺酸铵、羟甲基纤维素、水，混合均匀，研磨至细度达到25?35微米之间，得混合物II ； 53:将混合物I和混合物II混合均匀，即可。
【文档编号】C09D4/06GK103436060SQ201310364097
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】倪迪 申请人:吴江市英力达塑料包装有限公司