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涂层具有导电性能或者排除积累静电荷能力的涂料,都称为导电涂料。涂料中的成膜物基本上都是绝缘的,为了使涂料具有导电性,最常有的方法就是掺入导电微粒。现在高分子科学关于导电聚合物、超导聚合物的研究,预示着新型的本征性导电涂料将在不久问世。
1. 掺和型导电涂料
将具有导电性的微粒如炭黑、金属粉末等作为颜料配制而成的具有导电性的涂料被称为掺和性导电涂料。这种导电性的涂料的导电性能(电阻值高低)和导电颜料的电阻值有关,也和他们在漆膜中的浓度有关。由于成膜物基本上是绝缘物,在干膜中导电粒子必须彼此接触或非常接近,电子才能克服粒子间的成膜物的阻挡形成电流,因此导电颜料的PVC要求很高,但超过CPVC时,导电性能并不好,而且漆膜性能变差。由于导电性和粒子间接触的情况有关,所以微粒的形状、大小和大小的分布对涂料的导电性能也有影响。对于炭黑来说,粒子小并能形成粒子链结构的,导电性能好。金属粉末一般用银粉、镍粉和铜粉。铝粉表面上有一层不导电的氧化物,不宜使用。成膜物主要根据物化性能的要求选择,在满足性能前提下要求电阻变化小,稳定性好,导电微粒的分散好。
掺和性导电涂料用途很广,例如可用于电器或电子设备塑料外壳的电磁波屏蔽。房间取暖用汽车玻璃防水,防起雾的发热涂料也是一种导电涂料,在涂层上附上两个接头通电时,电流经过涂层便可释放出热量,由于导电涂层电阻低,可以使用低压供电,非常安全。
2. 导电聚合物与本征性导电涂料
1977年发现聚乙炔掺碘后金属特征,从而导电聚合物的研究受到了系统的深入研究,目前碘掺杂的聚乙炔的室温导电率已可与铜相比。继聚乙炔,各种导电聚合物也相继问世。尽管导电聚合物在导电性能已经可与金属比拟,但在加工性能和稳定性上仍有待改进,近年来有关研究已有了很大进展。导电聚合物还可以以粉末涂料形式涂装或通过电化学法、电沉积法直接在基材上成膜,天然橡胶成膜后经碘掺杂,可由绝缘体转变为导体。这些研究成果可望在涂料上得到应用,得到以导电聚合物为成膜物的本征型导电涂料。它们可用于隐身吸波,电磁屏蔽,也可用于防腐蚀性涂料。