CN104496547B - 具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导电涂层技术领域，旨在提供一种具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法。该方法包括：采用喷涂法将氧化铝溶胶复合料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；带涂层的基体在600℃的高温炉中热处理40分钟，然后用去离子水清洗表面，获得具有耐高温疏水导电涂层的基体。本发明制备工艺简单，原材料成本较低，容易获得，容易实现大规模工业化生产。本发明制备的产品具有耐高温、疏水、高电导率、耐沾污的特性。
Description
技术领域
本发明属于导电涂层技术领域，特别涉及具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法。
背景技术
导电涂层是一种涂于非导电基材表面，使其具有导电能力的表面层，可应用于防锈油罐、雷达罩等工业、国防、电子等领域。自20世纪50年代，我国便开始自主研制导电相关涂层。静电问题一直困扰着中国的工业界，为彻底扭转这一个困境，中研制了当时最早的一批抗静电导电涂层，涂层所用涂料多为碳系导电涂料。80年代以来，我国的导电涂料领域发展迅猛，进步极大，如昆明贵金属研究所的谢明等采用先进的凝固雾化技术，制备新型镀银铜粉导电涂料，其导电性能优异，体积电阻率可达5.0×10-4Ω·cm，甚至接近于银系的导电涂料，同时解决了铜作为导电填料易氧化，银系导电涂料价格昂贵的缺点，前景让人看好。同时，国内的一些科研院所也做了大量的研究，并获得的导电性能较好的涂料。
然而，目前工业领域常用的导电涂层主要采用填充型导电涂料涂覆而成，其中的主要成膜物质主要为高分子聚合物，如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂等，并添加一定量的偶联剂、增塑剂、增稠剂等有机物，这使得目前的导电涂层大多应用于抗静电领域，导电性能不足以满足一些对电导率要求较高的领域，特别是电子领域；并且目前的导电涂层主要在常温或温度较低的环境中使用，耐高温性能差，且易沾污。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有导电涂层技术中存在的不足，提供一种具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法。采用该方法制得的产品，其导电涂层具有良好的导电性、耐高温性和疏水性。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
本发明提供了一种具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用喷涂法将氧化铝溶胶复合料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为10～20μm，n≥1；
(2)将带涂层的基体在600℃的高温炉中热处理40分钟，然后用去离子水清洗表面，获得具有耐高温疏水导电涂层的基体；
所述氧化铝溶胶复合料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化锡20-50％、纳米氧化铝溶胶30-60％、纳米银粉5～10％、纳米铜粉10～30％和分散剂0.5-2％；其中，纳米氧化铝溶胶的质量浓度为20～25％。
本发明中，所述氧化铝溶胶复合料浆是通过下述方法制备获得的：将分散剂加入纳米氧化铝溶胶中，在1000～1200r/min的搅拌速率下搅拌10分钟；然后边搅拌边加入纳米二氧化锡粉体，继续搅拌0.5小时；然后依次加入纳米银粉和纳米铜粉，继续搅拌1小时至分散均匀，获得氧化铝溶胶复合料浆。
本发明中，所述纳米二氧化锡的粒径为50～70nm。
本发明中，所述纳米氧化铝溶胶中，纳米氧化铝的粒径为10～20nm。
本发明中，所述纳米银粉的粒径为50～80nm。
本发明中，所述纳米铜粉的粒径为50nm。
本发明中，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
本发明中，所述基体为水泥板或玻璃。水泥板和玻璃可选用一般的建筑用水泥板和玻璃。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
1、制备工艺简单，所选用的原材料成本较低，容易获得，能以常规的水泥板或玻璃作为基体，容易实现大规模工业化生产。
2、采用本发明制备而得的基体，其耐高温疏水导电涂层经测试，电阻率可达50μΩ·cm以下，普通导电涂料电阻率约为102～104μΩ·cm；对水的静态接触角可达到100度以上，普通导电涂料对水的静态接触角仅为50～90度；可以耐600度以上高温，普通导电涂料一般仅耐200～400度高温。因此于本发明制备的产品具有耐高温、疏水、高电导率、耐沾污的特性。
具体实施方式
下面通过实例进一步对本发明进行描述。
本发明中的氧化铝溶胶复合料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化锡20-50％、纳米氧化铝溶胶30-60％、纳米银粉5～10％、纳米铜粉10～30％和分散剂0.5-2％。
本实施例中，纳米二氧化锡选用上海晶纯生化科技股份有限公司生产的纯度为99.99％的产品，粒径为50～70nm；纳米氧化铝溶胶选用合肥翔正化学科技有限公司生产的质量浓度为20～25％的产品，粒径为10～20nm；纳米银粉通过硝酸银(分析纯，分子量：169.87，国药集团化学试剂有限公司)与葡萄糖(分析纯，分子量：198.17，国药集团化学试剂有限公司)在25℃下发生还原反应制备而成，粒径为50～80nm；纳米铜粉选用上海晶纯生化科技股份有限公司生产的纯度为99.9％的产品，粒径为50nm；分散剂选用十二烷基苯磺酸钠，国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯产品，分子量为348.48。
氧化铝溶胶复合料浆的制备方法，包括以下步骤：
将分散剂加入纳米氧化铝溶胶中，在1000～1200r/min的搅拌速率下搅拌10分钟；然后边搅拌边加入纳米二氧化锡粉体，继续搅拌0.5小时；然后依次加入纳米银粉和纳米铜粉，继续搅拌1小时至分散均匀，获得氧化铝溶胶复合料浆。
具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用喷涂法将氧化铝溶胶复合料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为10～20μm，n≥1；
(2)将带涂层的基体在600℃的高温炉中热处理40分钟，然后用去离子水清洗表面，获得具有耐高温疏水导电涂层的基体。
各实施例中的试验数据见下表(各组分的份数均为质量份数)：
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种具有耐高温疏水导电涂层的基体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用喷涂法将氧化铝溶胶复合料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为10～20μm，n≥1；
(2)将带涂层的基体在600℃的高温炉中热处理40分钟，然后用去离子水清洗表面，获得具有耐高温疏水导电涂层的基体；
所述氧化铝溶胶复合料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化锡20-50％、纳米氧化铝溶胶30-60％、纳米银粉5～10％、纳米铜粉10～30％和分散剂0.5-2％；其中，纳米氧化铝溶胶的质量浓度为20～25％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化铝溶胶复合料浆是通过下述方法制备获得的：将分散剂加入纳米氧化铝溶胶中，在1000～1200r/min的搅拌速率下搅拌10分钟；然后边搅拌边加入纳米二氧化锡粉体，继续搅拌0.5小时；然后依次加入纳米银粉和纳米铜粉，继续搅拌1小时至分散均匀，获得氧化铝溶胶复合料浆。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纳米二氧化锡的粒径为50～70nm。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纳米氧化铝溶胶中，纳米氧化铝的粒径为10～20nm。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纳米银粉的粒径为50～80nm。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纳米铜粉的粒径为50nm。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基体为水泥板或玻璃。
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