[发明专利]一种复合导电涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于无机非金属材料领域，尤其涉及导电涂料的制备。

背景技术

导电涂料是电导率在10^-10s.cm^-1以上，具有半导体性能的涂料。导电涂料是由成膜物质(粘结剂)、颜填料、助剂及溶剂组成，其中，至少有一种组分具有导电性能。导电涂料作为一种流体材料，可以方便地喷涂或刷涂于各种形状的塑料制件表面，形成导电的电磁屏蔽涂层，从而达到屏蔽电磁波的目的，成为目前应用最广的电磁屏蔽材料。

按成膜物质是否具有导电性，导电涂料可分为掺合型和本体型两种。成膜物质本身具有导电性，不需添加导电性组分的涂料为本体型导电涂料，由于作为成膜物质的导电聚合物成本高，合成加工困难，因此，本体型导电涂料的生产和应用都受到限制，目前仍处于试验室研究或小批量试制阶段。

成膜物质本身是绝缘体，由于添加填料或助剂而使涂层具有导电性，这种涂料称为掺合型导电涂料。掺合型导电涂料以绝缘高聚物为主要成膜物质，以具有良好导电性能的磁性金属微粒或半导体微粒为导电导磁介质，经混合后喷涂成膜，从而使塑料具有导电和电磁屏蔽的功能，因此，掺合型导电涂料已得到了广泛应用。制备掺合型导电涂料常用的导电填料有金属系填料(银粉、镍粉、铜粉等)、碳系填料(碳黑、石墨、乙炔黑等)、金属氧化物系填料(氧化物、氧化锡等)和复合导电填料(导电云母、银粉包覆玻璃微珠等)等。要制备一种性能良好的导电涂料，添加的导电粉末应具有导电性好，细度高，与各种树脂或乳液相容性好，热稳定性和耐候性优良及成本低廉等特点，而现有的各种填料都难以同时具备这些特点。金属填料导电性好但在空气中易氧化，且价格昂贵；碳系导电涂料价格便宜，但颜色深且分散稳定性差，对浅色体系涂料不适用；金属氧化物系涂料制备的涂料性能不稳定；复合导电填料系涂料导电效果不好。因此，探索导电性好、性能稳定且成本低廉的导电涂料对于导电涂料的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备以SSB为填料的导电涂料的方法。本发明制得的涂料导电性好、沉降率低，涂层表面光滑平整，耐摩擦抗冲击力好。根据实际需要，通过调整SSB导电粉末的添加量，还可调整涂层的电阻率。

本发明的详细方案为：

将高纯重晶石球磨1.5h～7.5h，球料重量比4∶1，以SnCl₄·4H₂O和SbCl₃为原料，在反应温度20℃～60℃下，控制水解pH值为2.5～3，化学共沉淀法制得Sb掺杂SnO₂/BaSO₄前驱体，烘干，然后在600℃～900℃下焙烧0.5～2h后得到SSB复合导电粉末；将所制得的SSB粉末用占SSB重量百分比1％～3％的偶联剂进行表面改性；将重量百分比27％～43％的成膜物质与助剂充分分散，将20％～45％的经表面改性后的SSB复合导电粉末加入到分散系中充分搅拌，向混合物中加入稀释剂共混，高速砂磨分散0.5～1h，过筛去除杂质，得到成品导电涂料。

本发明中，成膜物质可为丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂或IPN树脂中的一种。

稀释剂为甲苯、二甲苯、酯类或酮类中的一种或几种组成的混合物。

偶联剂可为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。

制备SSB复合导电粉末的反应温度优选为50℃～60℃。

焙烧前驱体温度优选区为700℃～800℃；焙烧时间优选区为1～2h。

偶联剂加入量优选为1％～1.5％；改性时间优选区是30min～40min；改性温度优选区是80℃～90℃。

制备复合导电涂层过程中涂料中SSB复合粉末加入量优选为30％～40％；砂磨分散时间优选区为0.5～1h。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明在预先用偶联剂对导电粉末进行了改性，有利于导电粉末分散在涂料中，形成良好的导电网络，因此所得到的涂料导电性能好。

本发明SSB导电粉末的粒径小，获得的涂层表面光滑平整，耐摩擦抗冲击力好，涂料的沉降率低。本发明涂层不存在容易氧化，长期放置后容易脱落的问题，获得的涂层外观光滑平整，耐摩擦抗冲击力好。

本发明利用天然重晶石粉作为导电填料的基底，降低了成本，控制了导电涂层的颜色为浅色，同时拓宽重晶石矿的应用范围，生产高附加值的产品。

本发明工艺简单，原料易得，条件较为宽松，不需要大型的复杂仪器。

根据实际需要，通过调整导电粉末的添加量，还可调整涂料的电阻率，因此，用本发明制得涂料的涂层电阻率可调，可调整相应的导电填料含量作为电磁屏蔽或抗静电涂层使用。