本发明公开了一种导电涂料及其制备方法，属于涂料制备
技术领域：
。
背景技术：
：随着电子技术的迅速发展，电子线路，电子元件已经达到高度集成化，功能化，数字化和高频化的程度，正因为如此，导致了电磁干扰的日益严重，需要通过干扰源或敏感源附近使用可以消除或减弱电磁干扰的材料来有效的减少电磁干扰所带来的危害。导电涂料具有消除静电和电磁屏蔽性能，其作用原理是：通过树脂对金属粉末的包覆，使其在成膜物质中紧密而且有序的排列，形成一个可以导电的通路，从而达到可以使电流顺利通过的作用。同时在有电磁干扰的情况下，可以通过传导地方式传播，从而起到电磁屏蔽的作用。目前，导电涂料主要由成膜物质、导电填料、溶剂和助剂所组成。导电涂料主要分为添加型导电涂料和非添加型导电涂料两种，其中添加型导电涂料占主导地位。添加型导电涂料常用的导电填料主要采用银、铜、镍等金属和碳系材料。然而添加型导电涂料也存在一些问题，只要是导电涂料成膜后表面粗糙、力学性能不佳，尤其在金属表面附着力较差，且现有导电涂料的电阻率较大，导致其导电性能不佳，大大限制其应用范围。综上所述，寻求一种成膜性好，膜层附着力强、力学性能优良且导电性能较好的导电涂料成为本研究领域亟待解决的问题。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对现有导电涂料成膜后力学性能不佳，尤其在金属表面附着力较差，同时导电涂料导电性能不佳的问题，提供了一种导电涂料及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：本发明导电涂料，包括如下按重量份数计的原料，15～25份水溶性树脂、30～40份去离子水、5～7份聚n-乙烯基吡咯烷酮、4～8份填充颗粒、1～3份硅烷偶联剂、1.3～1.6份分散剂、0.8～1.3份增稠剂。所述水溶性树脂为双酚a型环氧树脂、水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯树脂中的任意一种。所述分散剂为硅烷偶联剂kh-550、硅烷偶联剂kh-580或硅烷偶联剂kh-171中的任意一种。所述增稠剂为羟乙基纤维素。所述分散剂为聚乙二醇200。所述填充颗粒的制备包括如下步骤：（1）按质量比4:2:6:15，将黄腐酸、铝酸钾、偏钨酸铵和去离子水放入搅拌机中搅拌均匀，收集搅拌混合物，放入容器中，再向容器中加入黄腐酸质量3～6%的1.2mol/l氨水，混合均匀；（2）在混合均匀后，对容器进行加热至75～80℃，保温10～15min，加入黄腐酸质量1.5～2.0倍的碳纳米管，搅拌70～75min，趁热将容器中的物质放入蒸馏装置中蒸馏，收集蒸馏剩余物；（3）对蒸馏剩余物进行过滤，收集滤渣，将滤渣干燥，收集干燥物，将干燥物放入球磨罐中球磨，收集球磨物，即可得填充颗粒。一种导电涂料的制备方法，包括如下步骤：a.按照重量份数配比，取原料；b.将水溶性树脂、去离子水及填充颗粒放入搅拌机中，以1000r/min搅拌10～15min，再加入聚n-乙烯基吡咯烷酮、增稠剂继续搅拌35～40min，收集搅拌混合物；c.将搅拌混合物、硅烷偶联剂及分散剂放入容器中，在60～70℃下，以300r/min搅拌1～2h，自然冷却至室温，收集容器中的混合物，即可得导电涂料。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明选用强度高，硬度低的铝酸钾作为添加料的组份，促进涂料中颗粒的流动性能，同时增加导电性能，利用黄腐酸、偏钨酸铵对碳纳米管进行改性，黄腐酸是一种良好的电子接受体，在对碳纳米管进行改性后，增加了碳纳米管对电子的传输速率，增加导电效率，而使用偏钨酸铵为了碳纳米管负载钨，增加力学性能，再通过硅烷偶联剂增加碳纳米管与水溶性树脂间的结合度，进而增加涂料的力学性能；（2）本发明通过改性后的碳纳米管对涂料的催化，加快了涂料的成膜性能，通过硅烷偶联剂及羟乙基纤维素增加了对金属表面的附着力。具体实施方式填充颗粒的制备：（1）按质量比4:2:6:15，将黄腐酸、铝酸钾、偏钨酸铵和去离子水放入搅拌机中，以500r/min搅拌15～20min，收集搅拌混合物，放入容器中，再向容器中加入黄腐酸质量3～6%的1.2mol/l氨水，混合均匀；（2）在混合均匀后，对容器进行加热至75～80℃，保温10～15min，加入黄腐酸质量1.5～2.0倍的碳纳米管，以200r/min搅拌70～75min，趁热将容器中的物质放入蒸馏装置中，设定温度为120～130℃，蒸馏1～2h，收集蒸馏剩余物；（3）对蒸馏剩余物进行过滤，收集滤渣，将滤渣放入100℃干燥箱中干燥过夜，收集干燥物，将干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入干燥物质量4～6倍直径为30mm的钢球，以300r/min球磨30～35min，收集球磨物，即可得填充颗粒。导电涂料的原料，按重量份数计，包括15～25份水溶性树脂、30～40份去离子水、5～7份聚n-乙烯基吡咯烷酮、4～8份填充颗粒、1～3份硅烷偶联剂、1.3～1.6份分散剂、0.8～1.3份增稠剂。原料中水溶性树脂为双酚a型环氧树脂、水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯树脂中的任意一种。原料中分散剂为硅烷偶联剂kh-550、硅烷偶联剂kh-580或硅烷偶联剂kh-171中的任意一种。原料中增稠剂为羟乙基纤维素。原料中的分散剂为聚乙二醇200。本发明导电涂料的制备包括如下步骤：a.按照重量份数配比，取原料；b.将水溶性树脂、去离子水及填充颗粒放入搅拌机中，以1000r/min搅拌10～15min，再加入聚n-乙烯基吡咯烷酮、增稠剂继续搅拌35～40min，收集搅拌混合物；c.将搅拌混合物、硅烷偶联剂及分散剂放入容器中，在60～70℃下，以300r/min搅拌1～2h，自然冷却至室温，收集容器中的混合物，即可得导电涂料。实例1填充颗粒的制备：（1）按质量比4:2:6:15，将黄腐酸、铝酸钾、偏钨酸铵和去离子水放入搅拌机中，以500r/min搅拌15min，收集搅拌混合物，放入容器中，再向容器中加入黄腐酸质量3%的1.2mol/l氨水，混合均匀；（2）在混合均匀后，对容器进行加热至75℃，保温10min，加入黄腐酸质量1.5倍的碳纳米管，以200r/min搅拌70min，趁热将容器中的物质放入蒸馏装置中，设定温度为120℃，蒸馏1h，收集蒸馏剩余物；（3）对蒸馏剩余物进行过滤，收集滤渣，将滤渣放入100℃干燥箱中干燥过夜，收集干燥物，将干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入干燥物质量4倍直径为30mm的钢球，以300r/min球磨30min，收集球磨物，即可得填充颗粒。导电涂料的原料，按重量份数计，包括15份双酚a型环氧树脂（生产厂家：南亚电子材料/昆山有限公司，型号：e51）、30份去离子水、5份聚n-乙烯基吡咯烷酮、4份填充颗粒、1份硅烷偶联剂kh-550、1.3份聚乙二醇200、0.8份羟乙基纤维素。本发明导电涂料的制备包括如下步骤：a.按照重量份数配比，取原料；b.将双酚a型环氧树脂、去离子水及填充颗粒放入搅拌机中，以1000r/min搅拌10min，再加入聚n-乙烯基吡咯烷酮、增稠剂继续搅拌35min，收集搅拌混合物；c.将搅拌混合物、硅烷偶联剂及分散剂放入容器中，在60℃下，以300r/min搅拌1h，自然冷却至室温，收集容器中的混合物，即可得导电涂料。实例2填充颗粒的制备：（1）按质量比4:2:6:15，将黄腐酸、铝酸钾、偏钨酸铵和去离子水放入搅拌机中，以500r/min搅拌18min，收集搅拌混合物，放入容器中，再向容器中加入黄腐酸质量5%的1.2mol/l氨水，混合均匀；（2）在混合均匀后，对容器进行加热至78℃，保温13min，加入黄腐酸质量1.8倍的碳纳米管，以200r/min搅拌73min，趁热将容器中的物质放入蒸馏装置中，设定温度为125℃，蒸馏1h，收集蒸馏剩余物；（3）对蒸馏剩余物进行过滤，收集滤渣，将滤渣放入100℃干燥箱中干燥过夜，收集干燥物，将干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入干燥物质量5倍直径为30mm的钢球，以300r/min球磨33min，收集球磨物，即可得填充颗粒。导电涂料的原料，按重量份数计，包括20份水性丙烯酸树脂（生产厂家：上海风标化学科技有限公司，型号：fb9788）、35份去离子水、6份聚n-乙烯基吡咯烷酮、6份填充颗粒、2份硅烷偶联剂kh-580、1.5份聚乙二醇200、1.0份羟乙基纤维素。本发明导电涂料的制备包括如下步骤：a.按照重量份数配比，取原料；b.将水溶性树脂、去离子水及填充颗粒放入搅拌机中，以1000r/min搅拌13min，再加入聚n-乙烯基吡咯烷酮、增稠剂继续搅拌38min，收集搅拌混合物；c.将搅拌混合物、硅烷偶联剂及分散剂放入容器中，在65℃下，以300r/min搅拌1h，自然冷却至室温，收集容器中的混合物，即可得导电涂料。实例3填充颗粒的制备：（1）按质量比4:2:6:15，将黄腐酸、铝酸钾、偏钨酸铵和去离子水放入搅拌机中，以500r/min搅拌20min，收集搅拌混合物，放入容器中，再向容器中加入黄腐酸质量6%的1.2mol/l氨水，混合均匀；（2）在混合均匀后，对容器进行加热至80℃，保温15min，加入黄腐酸质量2.0倍的碳纳米管，以200r/min搅拌75min，趁热将容器中的物质放入蒸馏装置中，设定温度为130℃，蒸馏2h，收集蒸馏剩余物；（3）对蒸馏剩余物进行过滤，收集滤渣，将滤渣放入100℃干燥箱中干燥过夜，收集干燥物，将干燥物放入球磨罐中，向球磨罐中加入干燥物质量6倍直径为30mm的钢球，以300r/min球磨35min，收集球磨物，即可得填充颗粒。导电涂料的原料，按重量份数计，包括25份水性聚氨酯树脂（生产厂家：东莞市克瑞德环保材料有限公司生产，型号：cy-1031）、40份去离子水、7份聚n-乙烯基吡咯烷酮、8份填充颗粒、3份硅烷偶联剂kh-171、1.6份聚乙二醇200、1.3份羟乙基纤维素。本发明导电涂料的制备包括如下步骤：a.按照重量份数配比，取原料；b.将水溶性树脂、去离子水及填充颗粒放入搅拌机中，以1000r/min搅拌15min，再加入聚n-乙烯基吡咯烷酮、增稠剂继续搅拌40min，收集搅拌混合物；c.将搅拌混合物、硅烷偶联剂及分散剂放入容器中，在70℃下，以300r/min搅拌2h，自然冷却至室温，收集容器中的混合物，即可得导电涂料。对比例：苏州某公司的导电涂料。分别将实例1～3制得的导电涂料与对比例所用导电涂料均匀涂覆在接地网用碳钢表面，控制涂覆厚度为0.2mm，待喷涂完成后，于温度为80℃条件下烘干，随后对接地网用碳钢表面的导电涂层进行性能检测，其检测结果如表1所示：表1不同导电涂料性能检测项目实例1实例2实例3对比例附着力（级）1102电阻率（ω·m）0.0130.0090.0060.026耐冲击性（kg/cm）158162169154铅笔硬度（h）2231（30mhz～1.5ghz）电磁屏蔽效能（db）75838867从上表可以看出，本发明制得的导电涂料在金属基体表面具有较高的附着力，同时在基体形成的导电涂层力学性能优良、硬度较高，且涂层电阻率较小，有效改善了涂层导电性能，能够有效满足使用需求。当前第1页12