CN104341938A - 一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法 - Google Patents

一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法，称取甲苯、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲乙酮、聚异丙烯、二异丁酮、二甲苯、流平剂、偶氮二异丁腈、二乙二醇单丁基醚、大豆卵磷脂、异氟尔酮、镍粉和偶联剂，混合均匀后研磨出料即可；产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数80-100次，电阻率104-103Ω·cm；-30-+40℃、100%相对湿度下5-7d表面电阻值不变；表干时间3-10min，实干2-6h，附着力0级100%。

Description

一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属涂料，尤其涉及一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法。
背景技术
防电磁波干扰屏蔽涂料。俗称：导电漆。导电漆采用含铜、银等复合微粒作为导电颗粒，具有良好导电性能的一种油漆。导电涂料是伴随现代科学技术而迅速发展起来的特种功能涂料，至今约有半个世纪的发展历史。1948年，美国公布了将银和环氧树脂制成导电胶的专利，这是最早公开的导电涂料。我国也在20世纪50年代开始研究和应用导电涂料。近即使年来，导电涂料已在电子、电器、航空、化工、印刷等多种军、民用工业领域中得到应用。与此相应，导电涂料的理论研究也得到迅速发展，并促进了应用技术的日益成熟与完善。导电漆就是能用于喷涂的一种油漆干燥形成漆膜后能起到导电的作用，从而屏蔽电磁波干扰的功能。屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。导电漆就是用导电金属粉末添加于特定的树脂原料中以制成能够喷涂的的油漆涂料。导电漆通过喷涂、刷涂的方法，使完全绝缘的非金属或非导电表面具有像金属一样的吸收、传导和衰减电磁波的特征，从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。导电漆的出现，有效的解决了非金属表面实现电联接的问题。导电漆是电镀银粒子制成的防电磁波干扰油漆，单组份、省工、省时、便捷、附着力好、平整、内聚力强、无疏松粒子，可用于金属、复合材料为基材的手机、计算器、精密仪器等壳体内壁喷涂材料。干燥固化后漆层性能稳定，喷涂在工件表面细腻平滑和纯银导电漆一样有优良的导电性能、细腻的导电粒子保证了电子元器件的安全性。为保证漆料与基面的附着能力，在常规情况下，导电漆料只建议使用在PC、ABS等非金属材料的表面，若使用在不常用表面，可能需要打底剂配合使用。
金属粉末涂料是指含有金属颜料（如：铜金粉、银铝粉等）的各种粉末涂料。由于金属粉末涂料能够展示一种明亮、豪华的装饰效果，非常适合家具、饰品和汽车等户内、外物体的喷涂。在大多数情况下，由于误差很大，我们不建议使用光泽仪测量金属外观涂膜的光泽，而仅采用目视对比法来判断是否与标准样板一致。对于用干混法制造的粉末，由于在喷涂和回收过程中都会发生分离现象，因此回收粉和新粉在金属颜料含量上会存在一定的差别，可能会导致涂膜外观不一致，出现偏色现象。这是由于金属颜料和粉末颗粒之间的性质差别所决定的。我们建议回收粉与新粉的比率至少为1:4。如果使用粘结固定法制造的粉末涂料，由于金属颜料和粉末颗粒之间的比率相对固定，则完全可以重新利用回收粉末。为保证罩光层的外观效果，要求经第一次喷涂的工件不能受到任何的污染。因此，一般需要有全自动化的喷涂线和两套独立的喷房进行分别涂装。
金属基复合材料是以金属合金为基体以高强度第二相为增强体而制得的复合材料它与高分子基复合材料、碳/碳复合材料、陶瓷基复合材料和纳米复合材料一起构成现代复合材料体系。其品种较多可按增强体和基体进行分类按照增强体形状可将复合材料分为颗粒增强复合材料层状复合材料和纤维增强复合材料。从强化的机理上分纤维增强复合材料更准确地可划分为连续纤维增强复合材料和不连续纤维增强复合材料。按基体进行分类有铝基复合材料镍基复合材料钛基复合材料及铜基复合材料等。目前在金属基复合材料中应用最广泛的一种复合材料是铝基复合材料。现代科学技术对现代新型材料的强韧性导电、导热性、耐高温性耐磨性等性能都提出了越来越高的要求。与传统的金属材料相比金属基复合材料具有较高的比强度与比刚度而与高分子基复合材料相比它又具有优良的导电性而耐热性与陶瓷材料相比它又具有较高的韧性和较高的抗冲击性能。这些优良的性能决定了它从诞生之日起就成了新材料家庭中的重要一员。它已经在一些领域里得到应用并且其应用领域正在逐步扩大。利用现代粉末冶金技术制取复合材料具有很大的优势，因此，形形色色的现代复合材料，特别是颗粒强化复合材料，常常伴随着现代粉末冶金技术同步发展，互为补充，互相促进。随着社会城市化、科技化、人性化的发展，设计一种附着力高、干燥快和耐湿性好的导电金属粉末复合涂料及其制备方法，以满足市场需求，是非常必要的。 
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对现有水溶性涂料附着力低、耐湿性差和干燥慢的技术问题，提供一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法。
技术方案：
一种导电金属粉末复合涂料，原料按重量份数配比如下：甲苯100份，顺丁烯二酸酐5-25份，甲基丙烯酸甲酯60-80份，甲乙酮15-35份，聚异丙烯40-60份，二异丁酮30-50份，二甲苯25-45份，流平剂8-22份，偶氮二异丁腈1-5份，二乙二醇单丁基醚15-35份，大豆卵磷脂2-8份，异氟尔酮35-55份，镍粉50-70份，偶联剂3-7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述导电金属粉末复合涂料的原料按重量份数配比如下：甲苯100份，顺丁烯二酸酐15-25份，甲基丙烯酸甲酯0.2-0.8份，甲乙酮0.07-0.09份，聚异丙烯65-75份，二异丁酮25-35份，二甲苯0.3-0.7份，流平剂12-18份，偶氮二异丁腈45-55份，二乙二醇单丁基醚20-30份，大豆卵磷脂35-45份，异氟尔酮3-7份，镍粉10-20份，偶联剂4-6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述导电金属粉末复合涂料的原料按重量份数配比如下：甲苯100份，顺丁烯二酸酐20份，甲基丙烯酸甲酯0.5份，甲乙酮0.08份，聚异丙烯70份，二异丁酮30份，二甲苯0.5份，流平剂15份，偶氮二异丁腈50份，二乙二醇单丁基醚25份，大豆卵磷脂40份，异氟尔酮5份，镍粉15份，偶联剂5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷或二氧化硅。
作为本发明的一种优选技术方案：所述偶联剂采用钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
作为本发明的一种优选技术方案：所述导电金属粉末复合涂料的制备方法步骤为：
第一步：称取甲苯、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲乙酮、聚异丙烯、二异丁酮、二甲苯、流平剂、偶氮二异丁腈、二乙二醇单丁基醚、大豆卵磷脂、异氟尔酮、镍粉和偶联剂；
第二步：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在80-90℃下搅拌2-6h；
第三步：升温至170-180℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至70-90℃下搅拌4-8h；
第四步：加入剩余原料，送入球磨机中研磨20-24h出料。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的搅拌速度为300-400转/分钟。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中的搅拌速度为200-400转/分钟。
有益效果：
本发明所述一种导电金属粉末复合涂料及其制备方法采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数80-100次，电阻率104-103Ω·cm；2、-30-+40℃、100%相对湿度下5-7d表面电阻值不变；3、表干时间3-10min，实干2-6h；4、附着力0级100%，可以广泛生产并不断代替现有材料。 
具体实施方式
实施例1:
按重量份数配比称取甲苯100份，顺丁烯二酸酐5份，甲基丙烯酸甲酯60份，甲乙酮15份，聚异丙烯40份，二异丁酮30份，二甲苯25份，聚二甲基硅氧烷8份，偶氮二异丁腈1份，二乙二醇单丁基醚15份，大豆卵磷脂2份，异氟尔酮35份，镍粉50份，硅烷偶联剂3份。
将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在80℃下搅拌2h，搅拌速度为300转/分钟。
升温至170℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至70℃下搅拌4h，搅拌速度为200转/分钟，加入剩余原料，送入球磨机中研磨20h出料。
产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数80次，电阻率104Ω·cm；-30-+40℃、100%相对湿度下5d表面电阻值不变；表干时间10min，实干6h，附着力0级100%。
 实施例2:
按重量份数配比称取甲苯100份，顺丁烯二酸酐25份，甲基丙烯酸甲酯80份，甲乙酮35份，聚异丙烯60份，二异丁酮50份，二甲苯45份，聚二甲基硅氧烷22份，偶氮二异丁腈5份，二乙二醇单丁基醚35份，大豆卵磷脂8份，异氟尔酮55份，镍粉70份，硅烷偶联剂7份。
将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在90℃下搅拌6h，搅拌速度为400转/分钟。
升温至180℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至90℃下搅拌8h，搅拌速度为400转/分钟，加入剩余原料，送入球磨机中研磨24h出料。
产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数85次，电阻率104Ω·cm；-30-+40℃、100%相对湿度下5d表面电阻值不变；表干时间9min，实干5h，附着力0级100%。
 实施例3:
按重量份数配比称取甲苯100份，顺丁烯二酸酐15份，甲基丙烯酸甲酯0.2份，甲乙酮0.07份，聚异丙烯65份，二异丁酮25份，二甲苯0.3份，二氧化硅12份，偶氮二异丁腈45份，二乙二醇单丁基醚20份，大豆卵磷脂35份，异氟尔酮3份，镍粉10份，硅烷偶联剂4份。
将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在80℃下搅拌2h，搅拌速度为300转/分钟。
升温至170℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至70℃下搅拌4h，搅拌速度为250转/分钟，加入剩余原料，送入球磨机中研磨21h出料。
产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数90次，电阻率104Ω·cm；-30-+40℃、100%相对湿度下6d表面电阻值不变；表干时间8min，实干4h，附着力0级100%。
 实施例4:
按重量份数配比称取甲苯100份，顺丁烯二酸酐25份，甲基丙烯酸甲酯0.8份，甲乙酮0.09份，聚异丙烯75份，二异丁酮35份，二甲苯0.7份，二氧化硅18份，偶氮二异丁腈55份，二乙二醇单丁基醚30份，大豆卵磷脂45份，异氟尔酮7份，镍粉20份，钛酸酯偶联剂6份。
将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在88℃下搅拌5h，搅拌速度为370转/分钟。
升温至177℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至85℃下搅拌7h，搅拌速度为350转/分钟，加入剩余原料，送入球磨机中研磨23h出料。
产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数95次，电阻率103Ω·cm；-30-+40℃、100%相对湿度下6d表面电阻值不变；表干时间5min，实干3h，附着力0级100%。
 实施例5:
按重量份数配比称取甲苯100份，顺丁烯二酸酐20份，甲基丙烯酸甲酯0.5份，甲乙酮0.08份，聚异丙烯70份，二异丁酮30份，二甲苯0.5份，二氧化硅15份，偶氮二异丁腈50份，二乙二醇单丁基醚25份，大豆卵磷脂40份，异氟尔酮5份，镍粉15份，钛酸酯偶联剂5份。
将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在85℃下搅拌4h，搅拌速度为350转/分钟。
升温至175℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至80℃下搅拌6h，搅拌速度为300转/分钟，加入剩余原料，送入球磨机中研磨22h出料。
产品耐粗气油和异丙醇摩擦次数100次，电阻率103Ω·cm；-30-+40℃、100%相对湿度下7d表面电阻值不变；表干时间3min，实干2h，附着力0级100%。
以上实施例中的所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种导电金属粉末复合涂料，其特征在于，所述导电金属粉末复合涂料的原料按重量份数配比如下：甲苯100份，顺丁烯二酸酐5-25份，甲基丙烯酸甲酯60-80份，甲乙酮15-35份，聚异丙烯40-60份，二异丁酮30-50份，二甲苯25-45份，流平剂8-22份，偶氮二异丁腈1-5份，二乙二醇单丁基醚15-35份，大豆卵磷脂2-8份，异氟尔酮35-55份，镍粉50-70份，偶联剂3-7份。
2.根据权利要求1所述的一种导电金属粉末复合涂料，其特征在于，所述导电金属粉末复合涂料的原料按重量份数配比如下：甲苯100份，顺丁烯二酸酐15-25份，甲基丙烯酸甲酯0.2-0.8份，甲乙酮0.07-0.09份，聚异丙烯65-75份，二异丁酮25-35份，二甲苯0.3-0.7份，流平剂12-18份，偶氮二异丁腈45-55份，二乙二醇单丁基醚20-30份，大豆卵磷脂35-45份，异氟尔酮3-7份，镍粉10-20份，偶联剂4-6份。
3. 根据权利要求1所述的一种导电金属粉末复合涂料，其特征在于，所述导电金属粉末复合涂料的原料按重量份数配比如下：甲苯100份，顺丁烯二酸酐20份，甲基丙烯酸甲酯0.5份，甲乙酮0.08份，聚异丙烯70份，二异丁酮30份，二甲苯0.5份，流平剂15份，偶氮二异丁腈50份，二乙二醇单丁基醚25份，大豆卵磷脂40份，异氟尔酮5份，镍粉15份，偶联剂5份。
4.根据权利要求1所述的一种导电金属粉末复合涂料，其特征在于：所述流平剂采用聚二甲基硅氧烷或二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种导电金属粉末复合涂料，其特征在于：所述偶联剂采用钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂。
6. 一种权利要求1所述导电金属粉末复合涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：称取甲苯、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲乙酮、聚异丙烯、二异丁酮、二甲苯、流平剂、偶氮二异丁腈、二乙二醇单丁基醚、大豆卵磷脂、异氟尔酮、镍粉和偶联剂；
第二步：将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈、聚异丙烯、顺丁烯二酸酐和甲苯，加入反应釜中进行混合，在80-90℃下搅拌2-6h；
第三步：升温至170-180℃，边搅拌边加入二甲苯、二异丁酮和异氟尔酮，降温至70-90℃下搅拌4-8h；
第四步：加入剩余原料，送入球磨机中研磨20-24h出料。
7.根据权利要求6所述的一种导电金属粉末复合涂料的制备方法，其特征在于：所述第二步中的搅拌速度为300-400转/分钟。
8.根据权利要求6所述的一种导电金属粉末复合涂料的制备方法，其特征在于：所述第三步中的搅拌速度为200-400转/分钟。
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