四、導電涂料的品種
主要介紹以環(huán)氧樹脂或改性環(huán)氧樹脂為基料的導靜電涂料、作為導體使用的導電涂料和導電膠黏劑(簡稱導電膠)。
1.導靜電涂料導靜電涂料大量用于石油化學品貯罐內(nèi)壁和地坪。為防止由于石油化學品在輸送和貯存過程中產(chǎn)生靜電導致的火災和爆炸事故,1992年頒布實施了強制性的中國國家標準GB 13348—92《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》,標準規(guī)定:“貯罐內(nèi)壁應(yīng)使用防靜電防腐蝕涂料,涂料體積電阻率應(yīng)低于108Ω·cm,(表面電阻率應(yīng)低于109Ω);1997年頒布實施了GB 16906—97《石油罐導靜電涂料電阻率測定法》。
用于油罐內(nèi)壁的導電涂料,主要有環(huán)氧樹脂型和聚氨酯樹脂型、采用碳系或磷化鐵等金屬化合物為導電填料制成摻合型導電涂料。油罐內(nèi)壁導電涂料主要性能指標見表7-92。
![]() 在滿足導電性能要求的前提下,導電填料用量應(yīng)盡量減少.以保證涂膜的防腐蝕性和物理機械性,并避免導電填料遷移污染油品,尤其是航空煤油應(yīng)特別注意;油罐導電涂料由傳統(tǒng)的黑色、深色向淺色改變,以便對罐內(nèi)的涂膜檢查維修。
2.作為導體使用的導電涂料 線路板通常是在銅箔層壓板上把線路以外部分的銅箔蝕刻掉而制成的。這種方法工藝復雜,且造成銅箔的浪費和污染。利用導電涂料直接涂布于酚醛、環(huán)氧或玻璃鋼基板上,然后進行網(wǎng)板印刷,可更經(jīng)濟、方便地制作大塊線路板。線路板印刷導電涂料組成和性能見表7-93。
![]() 另外,還有電致熱涂料和船底導電防污涂料等品種。
3.導電膠黏劑 當今電子產(chǎn)品繼續(xù)向著微型、扁平、高靈敏、高可靠性方向發(fā)展,大量使用難以用鉛鋅合金焊接的材料及耐熱性不高的有機合成材料作元器件。這些元器件在制造和裝配過程中需要用導電膠黏劑將其多種導電材料連接起來。
環(huán)氧導電膠黏劑由環(huán)氧樹脂、固化劑、導電填料、增韌劑、固化促進劑及其他助劑配制而成。環(huán)氧導電膠黏劑品種多、性能各異。典型環(huán)氧導電膠黏劑的配方及性能列于表7-94。
![]() ![]() ![]() 五、導電涂料的應(yīng)用
導電涂料與金屬導體相比有以下特點。導電涂料形成的涂膜體積電阻率可控制在10-5~109Ω·cm范圍內(nèi);耐腐蝕性優(yōu)良;施工簡便,可現(xiàn)場成型;密度低,可減輕工件的質(zhì)量;可具有一定彈性,價格較低。應(yīng)克服耐熱性不高、耐候性比金屬差的不足。
導電涂料的主要功能是可以取代一些金屬板材、線圈及模鑄品。并具有漏靜電、傳導信號、連接不同部件的性能,能賦予水泥、塑料、玻璃等非導體以傳導性的能力。導電涂料的主要用途如下所述。
①用于導靜電場所隨著石油化學產(chǎn)品的進一步開發(fā)利用,油罐及化學品的容器內(nèi)壁越發(fā)需要防腐導電涂膜實施防護;導電地坪涂料廣泛用于化工廠、制藥廠、醫(yī)院、電子器件生產(chǎn)車間、倉庫、食品廠及有防腐導靜電要求的場所;在合成纖維工業(yè)、照相業(yè)、造紙業(yè)、日用塑料業(yè)、包裝薄膜和紡織品業(yè)等領(lǐng)域均需導靜電涂料消除上述絕緣物受摩擦后產(chǎn)生靜電吸力、靜電斥力、電震、電擊甚至放電,避免給生產(chǎn)、人民生活帶來危害;為了輸送液體、氣體和粉料,廣泛采用玻璃鋼管替代金屬管,但由于輸送物料與管壁摩擦產(chǎn)生靜電荷,會使物料黏附管道內(nèi)壁,造成管道堵塞影響正常。輸送,采用導靜電涂料涂裝后,可使輸送管外表而電壓降至其原電壓的1/5~1/4,如玻璃鋼輸油管外表面導靜電涂料可使靜電壓由2000~8000V降至500V以下,使輸油工作正常進行;高壓電機和大型電機,為避免繞組端部和槽部產(chǎn)生電暈而燒壞電機繞組,可涂裝導靜電半導體涂料;纖維增強復合材料的質(zhì)量輕、強度高、剛性好、抗疲勞、耐腐蝕,是航空航天工業(yè)中理想的防熱耐溫材料,這種材料應(yīng)由導靜電涂料予以保護;另外,消除傳送帶、飛機表面、非導體表面及處理錄音磁帶的靜電,消除印刷機導滾上的靜電及防止灰塵等都需要使用導靜電涂料。
②在電子電訊行業(yè)的應(yīng)用導電涂料作電視管的外部導電涂膜,可幫助該裝置在關(guān)閉電鈕后排除剩余的能量而作為線路電容器的一個主要部分。在電波屏蔽、電極端子的引出、錄音機的調(diào)諧、無線電或電視的天線等需用導電涂料。在玻璃纖維盤上涂裝導電涂料制成輕質(zhì)雷達反射器,用于海上電話線防止電暈放電破壞電纜分線絕緣。如果電子設(shè)備應(yīng)用塑料外殼,由于塑料只具有電絕緣性而不具備電磁屏蔽性能,因而涂覆導電涂料可使其導電,可解決了電磁干擾問題。
③電致熱及電致變色涂料利用導電涂料形成涂膜的導電性將電能轉(zhuǎn)化為熱能,可用于多種需要加熱的場合,如房間取暖和建筑物、車輛、飛機、船舶的玻璃防結(jié)冰、防霜、防霧及用于電火工品等。
π電子共軛高分子氧化還原時,電子狀態(tài)發(fā)生變化,因而其顏色也會發(fā)生變化。當施加于涂膜的電壓按化學氧化還原方式變化時,涂膜顏色也隨之變化,這種現(xiàn)象稱為電致變色。如聚苯胺可以發(fā)生黃色
綠色 暗藍色 黑色間的顏色變化。電致變色涂料可用于計算機、錄像、印刷和信息系統(tǒng)。 ④環(huán)氧導電膠黏劑的用途環(huán)氧導電膠黏劑已成功用于電子、電器、航空航天、印刷、結(jié)構(gòu)部件粘接等領(lǐng)域。幾種環(huán)氧導電膠黏劑的用途見表7-95。
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綠色
暗藍色
黑色間的顏色變化。電致變色涂料可用于計算機、錄像、印刷和信息系統(tǒng)。 