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海扬粉体导电云母粉在涂料中的应用

文章来源:https://www.hayondpowder.cn 发布时间:2020-03-13 浏览次数:441

导电云母粉涂料中的应用

导电云母粉在防静电制品、汽车油路部件、二次电池、光电子器件、传感器、涂料等领域使用广泛。在许多环境中(如制药需要防尘抗静电,医疗手术需要防电颤,石油化工要防止静电起火、爆炸,电子工程集成电路要求防尘,纺织产业要求能够防止纤维聚集,电磁屏蔽孕妇服需要能够屏蔽电磁波等)采用涂料涂装具有施工方便、设备简单、成本低廉、适应性好等优点。为了满足上述要求,人们将导电材料添加到涂料体系中制备具有不同作用的特种功能涂料,受到普遍欢迎。

1.1、在电磁屏蔽涂料中的应用

电磁屏蔽是利用屏蔽体的反射、吸收等作用阻止场源产生的电磁波进入被屏蔽区域。电磁屏蔽涂料由成膜物、导电填料、助剂、溶剂等组成,将其涂覆于基材表面形成一层固化膜,利用电磁波在涂层表面的反射和在涂层内部的吸收以及传输过程的损耗而产生屏蔽作用。该类涂料对导电材料的导电性能要求特别高,根据Schelkunoff电磁屏蔽理论,在其他因素相同条件下,涂料电磁屏蔽效果的好坏与导电材料的电阻率直接相关,电阻率越低,电磁屏蔽效果越好。其中,以纳米粉体(如纳米氧化锌粉、羰基铁粉、镍粉、铁氧体粉以及一些合金纳米粉体)为填料的电磁屏蔽涂料,由于纳米材料特有的量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和界面效应,使涂层具有电磁屏蔽频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄等诸多优

1.2、在抗静电涂料中的 

静电积累使许多合成材料表面易沾灰尘并导致着火、爆炸。为避免静电积累带来的危害,常需在材料表面进行抗静电处理。工业上通常采用加入抗静电剂的方法来防止静电,但这种做法缺乏效果的持续性。目前,采用抗静电涂料涂装材料表面,已经被公认为是最行之有效的方法。在涂料体系中添加适量的导电材料即可达到抗静电的效果,如ATO、ZAO等浅色导电粉体就常常被用作抗静电涂料中的导电填料。傅敏等以脂肪族聚氨酯弹性树脂为基体,透明纳米ATO导电粉为导电介质,添加分散剂,制备出可常温固化、颜色可调的含纳米ATO聚氨酯弹性抗静电涂料。因纳米ATO粉体的引入,不仅实现了抗静电效果,而且还改善了涂料的耐沾污性和耐水性,提高了弹性抗静电涂料的漆膜性能。罗重霄等以氟碳树脂为基体,加入分散剂、消泡剂搅拌后再加入ZAO纳米粉体制得浅色ZAO导电涂料。由于由ZAO纳米粉体的紫外吸收性能和小尺寸效应,使得该抗静电涂料的抗紫外、抗老化、耐候性、韧性等性能有明显的提高。

 1.3、在导电涂料中的应用

导电涂料是涂于高电阻率基材上使其表面具有传导电荷能力的一种涂料。该类涂料在微电子器件链接、扫描电子显微镜样品制备等领域应用非常广泛,与真空溅射、塑料电镀等获得导电层的方法相比,导电涂料具有施工快速方便、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基材表面的涂覆和微电子线路的电流导通。杜仕国等研制了以铜粉为导电剂的醇酸树脂导电涂料,其综合性能较好,可广泛应用于电子、建筑、航空及军事等领域。

1.4、在保温涂料中的应用

在涂料体系中添加导电材料还可以制备出具有隔热保温效果的涂料。英国研究人员制得一种含有可导电碳纳米管混合物的不透明涂料。该涂料喷涂在物体表面后,随着涂膜的固化,纳米管在涂膜内形成可让电流通过的传导网,从而使整个涂层变热,该涂料可以运用于大面积的暖气装置。

1.5、在防腐涂料中的应用

以聚苯胺等导电材料制备的系列防腐涂料广泛应用于钢铁、舰船等的防腐。刘汉功等制成聚苯胺/蒙脱土复合材料在涂层厚度方向上的高阻抗与聚苯胺的缓蚀阳极保护作用相结合,使聚苯胺/蒙脱土/氟碳复合涂料具有较高的阻抗和腐蚀电位。该复合涂料有效地阻挡了环境腐蚀介质对金属基材的侵蚀,从而表现出良好的防腐蚀效果。高焕方等以E20环氧树脂、本征态聚苯胺为主要成膜物质,制备了环氧/聚苯胺导电涂层,并研究证明了当涂层中聚苯胺质量分数为5.0%时,涂层具有最佳的防腐蚀性能。A.Tsirimpisa等将复合聚合物涂料通过电沉积法附着在Al2O24-T3基板上,所产生的涂层具有高均匀度和较强的耐腐蚀性,可以应用于抗腐蚀涂料领域。

1.6、在隐身涂料中的应用

由于导电高分子材料既具有金属和无机半导体材料的电学和光学特性,又具有有机聚合物的易于加工成型性,因而成为智能隐身材料研究的热点,并在红外智能隐身材料等领域得到了应用。如聚苯胺/聚二苯胺涂层,可作为电致变色涂层,将其涂敷在舰船、坦克、车辆等武器装备的表面,利用红外发射率的不同而达到昼夜红外伪装的目的。此种材料还可使武器装备表面涂层呈现不同颜色,达到可见光迷彩伪装的效果。孙国亮等制备出的ATO半导体颜料涂层红外发射率低于传统绿色伪装涂料中常用的蓝色、黄色和绿色素颜料。将制备的ATO半导体颜料与正黄、绿色着色颜料混合,通过配色实验,得到了能够在可见光和近红外波段模拟植被反射光谱,同时具有较较低红外发射率的绿色伪装涂料,显示出ATO半导体材料在伪装涂料中有一定的应用前景。

 1.7在其他涂料中的应用

目前,一些新开发的功能涂料中由于添加的导电材料具有特殊的物理化学及电磁特性(如多壁碳纳米管),成为吸波等功能材料研究的热点,在宽频、轻质吸收剂等诸多方面具有巨大的应用潜力。邱军等利用两亲性聚合物对多壁碳纳米管(MWCNTs)改性后适量加入防火涂料体系中,可以增加涂料的膨胀倍率,延缓被保护体升温速率,提高涂料的防火性能,为其在防火涂料中的应用奠定了基础。

结语

导电材料不仅可用于电子、化工等行业,还可广泛应用于军事、信息安全等领域,市场前景极为广阔,比如:导电云母粉。虽然现在市场上导电材料产品种类繁多,但其在功能性涂料中的应用至今还无法同时满足导电性好、价格低、理化性能稳定和颜色等要求。另外,我国部分高端导电材料目前仍依赖于从欧美等先进国家进口,导电材料领域的研究人员还需继续努力,特别是在复合导电材料方面寻找突破口,探索新型导电材料,以更好地满足科技发展对导电材料更新更高的要求。

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