一種導電塗層及其製備方法與流程

2023-05-04 05:31:16

本發明涉及導電基體的塗層領域，具體涉及一種導電塗層及其製備方法。
背景技術：
：導電塗層是近年來隨著塗層工業與現代工業的高速發展而出現的一種功能材料，是一種具有一定的傳導電流和消散靜電荷能力的塗層。通常是由分散好的納米導電石墨包覆顆粒等所組成，它能提供極佳的靜態導電性能，是一層保護能量吸收層。常用的處理方法主要是以導電聚合物為成膜物質所製成的導電塗層，或者以高分子聚合物為基礎加入導電物質，利用導電物質的導電作用，來達到目的，使其不僅既具有導電功能，同時又具有高分子聚合物的許多優異特性，可以在較大範圍內根據使用需要調節塗層的電學和力學性能，並且成本較低，簡單易行，因而獲得較為廣泛的應用。聚四氟乙烯一般稱作「不粘塗層」或「易清潔物料」，它具有抗酸抗鹼、抗有機溶劑的特點，幾乎不溶於所有的溶劑。同時，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點，它的摩擦係數極低，是不粘鍋、水管內襯、模具的理想塗層。對其進行改性後，可以獲得較寬的頻率範圍的介電常數和介電損耗。授權公告號cn103587164b的發明專利公開了一種導電塗層，包括底層和面層，所述底層由以重量份計的聚四氟乙烯乳液70份，磷酸6.8~7.1份，鉻酸6.8~7.2份，十二烷基硫酸鈉0.7~1.0份，三氧化二鉻1.6~2.0份，水8~9份，聚苯硫醚0.5~0.8份，石墨5~7.5份，導電炭黑1~2.5份配製而成；所述面層由以重量份計的聚四氟乙烯乳液90份，十二烷基硫酸鈉0.7~0.9份，水10~11份，聚苯硫醚2~2.5份，石墨5~7.5份，導電炭黑1~3份配製而成。該導電塗層硬度大，不易劃破，導電性能好，但是導電性能和抗衝擊力有待提高。技術實現要素：本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供了一種導電塗層及其製備方法，該導電塗層導電性能良好，附著力強，抗衝擊力好，確保了基材的導電穩定性。本發明解決技術問題採用如下技術方案：本發明提供了一種導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯40-60份、玻璃纖維3-10份、碳纖維0.8-1.6份、石墨粉5-9份、十二烷基磺酸鈉1-3份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂20-36份、超細矽酸鈣12-20份、多溴聯苯醚5-10份、乙烯基雙硬脂醯胺3-6份、甲苯30-60份、導電炭黑0.8-3.8份。優選地，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯45份、玻璃纖維7份、碳纖維1.2份、石墨粉6份、十二烷基磺酸鈉3份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂28份、超細矽酸鈣17份、多溴聯苯醚5份、乙烯基雙硬脂醯胺3份、甲苯46份、導電炭黑2.6份。優選地，所述超細矽酸鈣的細度為400-600目。優選地，所述環氧樹脂的環氧當量為460-480。優選地，所述多溴聯苯醚為八溴聯苯醚或十溴聯苯醚。上述導電塗層的製備方法，包括如下步驟：（1）粘結底層的製備：按照重量份將玻璃纖維、碳纖維、石墨粉混合，攪拌均勻後，過80-100目篩，得到混合粉末顆粒，再加入聚四氟乙烯、十二烷基磺酸鈉，投入高壓釜，在200-220℃、1-2mpa的條件下攪拌反應2-3小時後，冷卻得到粘結底層；（2）複合基料層的製備：混合超細矽酸鈣、導電炭黑，進行超微粉碎後，與環氧樹脂、甲苯、乙烯基雙硬脂醯胺混合攪拌後，升溫至180-220℃，反應15-20min後，緩慢加入多溴聯苯醚，降溫至140-150℃繼續反應20-30min，超聲20min得到複合基料層；（3）基材的前處理：對待噴塗表面進行清洗並打磨處理，依次用乙醇、丙酮對噴塗表面進行清洗，烘乾後備用；（4）導電塗層的噴塗：將粘結底層於140-150℃烘乾後，裝入第一送粉器中，複合基料層於160-180℃烘乾後，裝入第二送粉器中，使用內送粉的方式先後將粘結底層和複合基料層噴塗於基材上，噴塗完畢後在340-360℃燒結5-10min，室外冷卻至室溫即得到該導電塗層。優選地，所述步驟（2）超聲的頻率範圍為16-25khz。優選地，所述步驟（3）乙醇、丙酮為分析純，以清洗至基材表面無明顯顆粒雜質為宜。優選地，所述步驟（4）噴塗後的粘結底層厚度為100-120μm，複合基料層的厚度為60-80μm。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：（1）本發明的導電塗層包括粘結底層與複合基料層，其中，粘結底層利用玻璃纖維、碳纖維、耐高溫導電的石墨粉、陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉對聚四氟乙烯進行改性，使得該層材料具有寬溫域、耐磨性好、化學穩定性優良、摩擦係數小及老化性能優異的特點；複合基料層採用介電性能、穩定性、硬度高的環氧樹脂為主要成分，結合耐高溫阻燃的超細矽酸鈣、多溴聯苯醚、乙烯基雙硬脂醯胺，導電性能優良的炭黑，使得該基料層成膜性能好，硬度大，耐高溫，可有效釋放靜電。（2）本發明導電塗層的製備方法採用內送粉法噴塗基材，使得產品脫模效果好，導電性能好，質量可靠。具體實施方式以下結合具體實施例對發明作進一步詳細的描述。實施例1.本實施例的導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯45份、玻璃纖維7份、碳纖維1.2份、石墨粉6份、十二烷基磺酸鈉3份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂28份、超細矽酸鈣17份、八溴聯苯醚5份、乙烯基雙硬脂醯胺3份、甲苯46份、導電炭黑2.6份。其中，超細矽酸鈣的細度為400-600目，環氧樹脂的環氧當量為460-480。上述導電塗層的製備方法，包括如下步驟：（1）粘結底層的製備：按照重量份將玻璃纖維、碳纖維、石墨粉混合，攪拌均勻後，過80-100目篩，得到混合粉末顆粒，再加入聚四氟乙烯、十二烷基磺酸鈉，投入高壓釜，在200-220℃、1-2mpa的條件下攪拌反應2-3小時後，冷卻得到粘結底層；（2）複合基料層的製備：混合超細矽酸鈣、導電炭黑，進行超微粉碎後，與環氧樹脂、甲苯、乙烯基雙硬脂醯胺混合攪拌後，升溫至180-220℃，反應15-20min後，緩慢加入多溴聯苯醚，降溫至140-150℃繼續反應20-30min，頻率16-25khz超聲20min得到複合基料層；（3）基材的前處理：對待噴塗表面進行清洗並打磨處理，依次用分析純的乙醇、丙酮對噴塗表面進行清洗，以清洗至基材表面無明顯顆粒雜質為宜，烘乾後備用；（4）導電塗層的噴塗：將粘結底層於140-150℃烘乾後，裝入第一送粉器中，複合基料層於160-180℃烘乾後，裝入第二送粉器中，使用內送粉的方式先後將粘結底層和複合基料層噴塗於基材上，噴塗完畢後在340-360℃燒結5-10min，室外冷卻至室溫即得到該導電塗層，噴塗後的粘結底層厚度為100-120μm，複合基料層的厚度為60-80μm。實施例2.本實施例的導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯40份、玻璃纖維3份、碳纖維1.4份、石墨粉6份、十二烷基磺酸鈉1份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂20份、超細矽酸鈣13份、八溴聯苯醚5份、乙烯基雙硬脂醯胺3份、甲苯36份、導電炭黑0.8份。其中，超細矽酸鈣的細度為400-600目，環氧樹脂的環氧當量為460-480。製備方法與實施例1相同。實施例3.本實施例的導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯48份、玻璃纖維5份、碳纖維1.6份、石墨粉6份、十二烷基磺酸鈉2份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂24份、超細矽酸鈣15份、八溴聯苯醚6份、乙烯基雙硬脂醯胺4份、甲苯42份、導電炭黑1.6份。其中，超細矽酸鈣的細度為400-600目，環氧樹脂的環氧當量為460-480。製備方法與實施例1相同。實施例4.本實施例的導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯52份、玻璃纖維5份、碳纖維1.3份、石墨粉8份、十二烷基磺酸鈉1份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂28份、超細矽酸鈣16份、八溴聯苯醚3份、乙烯基雙硬脂醯胺6份、甲苯46份、導電炭黑2.2份。其中，超細矽酸鈣的細度為400-600目，環氧樹脂的環氧當量為460-480。製備方法與實施例1相同。實施例5.本實施例的導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯55份、玻璃纖維3份、碳纖維1.4份、石墨粉6份、十二烷基磺酸鈉1份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂32份、超細矽酸鈣18份、八溴聯苯醚10份、乙烯基雙硬脂醯胺5份、甲苯52份、導電炭黑3.2份。其中，超細矽酸鈣的細度為400-600目，環氧樹脂的環氧當量為460-480。製備方法與實施例1相同。實施例6.本實施例的導電塗層，包括粘結底層和複合基料層，粘結底層塗覆於基材之上，複合基料層塗覆於粘結底層上，所述粘結底層包括如下重量份的原料：聚四氟乙烯60份、玻璃纖維10份、碳纖維0.8份、石墨粉9份、十二烷基磺酸鈉3份；所述複合基料層包括如下重量份的原料：環氧樹脂36份、超細矽酸鈣18份、八溴聯苯醚10份、乙烯基雙硬脂醯胺6份、甲苯58份、導電炭黑2.6份。其中，超細矽酸鈣的細度為400-600目，環氧樹脂的環氧當量為460-480。製備方法與實施例1相同。實施例7.將實施例1-6中的導電塗層進行附著力和抗衝擊性、導電率測試，具體結果如下表所示實施例附著力(kg/cm2)抗衝擊力(kg/cm)導電率(%iacs)16.83253526.23153236.23063146.03042855.42912965.629828由上表可以看出，該導電塗層的附著力、抗衝擊性、導電率性能優良，高於一般的導電塗層。以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。當前第1頁12