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导电涂料的分类?-登王涂料与您分享
来源:登王涂料生技总工程師 | 发布日期:2022-04-29
导电涂料的分类-登王涂料与您分享
导电涂料被称作为特种功能涂料,可以分为结构型导电涂料(亦称为非添加型导电涂料)和掺合型导电涂料。结构型导电涂料亦称之为本征型导电涂料,它是利用本身具有导电性能的高分子聚合物作为导电涂料制备过程中的主要基体树脂,来最终实现涂层的导电效能。可用作本征导电涂料的高分子聚合物分子中含有共轭键长链,随着;电子体系的增大,电子有更强的离域性,当分子链中的共轭结构达到一定的数量时,聚合物就可以提供电子,产生的电子通过载流子在共轭结构的链段之间流动或者在各链段之间跃迁产生电流,从而实现涂层的导电效能。

掺合型导电涂料是目前应用比较广泛的导电涂料,它是通过在本身不具备导电性能的成膜树脂中掺入具有优异导电性的填料粒子,来最终实现涂层的导电性能。掺合型导电填料主要包括碳系和金属系。其中,碳系导电涂料和金属系导电涂料为目前研究开发的重点,自导电涂料研制开发以来碳系导电涂料就凭借其低廉的价格、良好的导电性能,在抗静电领域得到了广泛的应用,之后发展起来的金属系导电涂料,主要是以导电的铜粉、镍粉、银粉等作为掺合型导电涂料的填料,具备更为优异的导电性能。


A.碳系导电涂料

碳系导电涂料的导电机理主要有两点:一是添加的碳系粒子之间彼此接触,构成复杂的三维立体网格结构;二是填料粒子之间的距离小到足以让电子在电场或热振动作用下穿越聚合物薄层。石墨和炭黑是常用的碳系导电用填料,这两种原料取材相对容易,价格低廉,在低端导电涂料的研制开发中得到了更多的关注。


B.金属系导电涂料

金属系导电填料主要包括银粉、铜粉、镍粉等。银粉凭借着优异的导电性能,成为最早开始研制开发的金属系导电填料,但是银粉的价格比较昂贵,并且容易产生银离子的迁移现象,影响涂层的导电稳定性。银系导电涂料主要应用于对导电性要求较高的领域。
铜粉作为导电涂料用填料,必须对其进行表面处理,这是因为铜粉易于氧化且其氧化物不具备导电性。通常采用电镀、磷化处理、还原剂还原以及聚合物稀释处理等方法来解决铜粉表面氧化的问题。常用的表面处理方法是在铜粉表面镀银,以获得导电性能更为优异的复合涂层,这种复合涂层具备优异的导电性能,在的频段内,其电磁屏蔽效能可达到。
镍系导电填料的综合性能介于上两者之间。有实验研究,利用化学还原的方法制得超细镍粉,并用细度为目的镍粉按照的比例与之混合,制备的镍系导电涂料性能稳定,导电性能优异。之所以这种导电涂料具备更好的导电性能,是由于粒径较大的镍粉可以起到填充的作用,而超细镍粉则可彼此相互接触形成一定数量的三维立体网格结构。镍粉除了可以单独作为导电用金属填料外,还可以在其表面镀银,制备合金粉,兼具了银粉和镍粉的优点

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登王涂料(安庆廠)实验室一隅

C.金属氧化物系导电涂料

有实验研究以氧化锌和氧化铝通过置换反应可以制得掺铝氧化锌固溶体,应用这种填料制备的导电涂料,具有化学稳定性强,抗紫外线吸收能力强,导电性能强以及可见光透过性强等特性,并且涂层色泽柔和、光亮,在抗静电和电磁屏蔽领域有着广泛的应用,有着广阔的发展前景。


D.复合填料导电涂料

复合导电填料的应用可以明显降低导电涂料的生产成本。例如,可以将本身不具有导电性且成本较低的云母玻璃珠或金属粉等表面包覆银粉,从而大大降低了导电涂料的制备成本,同时也获得了较好的导电性能。通过实验制备的玻璃鳞片导电涂料,漆膜干燥固化时间明显缩短,厚度显著增加,硬度以及耐腐蚀性都有很大的提升。
导电涂料中不同粒径填料的混合使用,使得较大填料粒子之间的空隙被粒径较小的粒子所填充,增加了导电填料粒子接触的数量,形成了更多的三维立体导电网络结构,同时由于降低了粒子之间绝缘隔离层的厚度,大大减小了电子穿越聚合物隔离层的阻力,提升了涂层的导电性能—。
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登王涂料(安庆廠)廠區平面图

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