銅-醇酸導電涂料防沉降試驗研究

        作者:建筑鋼結構網(wǎng)    
        時間:2011-03-23 11:03:24 [收藏]
        0.引言   銅系導電涂料因良好的性價比具有廣泛應用前景,但是銅粉的沉降問題還需進一步研究解決。F881是鈉化改性有機膨潤土防沉劑,有機改性膨潤土作為防沉劑應用到涂料中能大大改善涂料的...
            關鍵詞:研究 試驗 涂料 沉降
          0.引言

            銅系導電涂料因良好的性價比具有廣泛應用前景,但是銅粉的沉降問題還需進一步研究解決。F881是鈉化改性有機膨潤土防沉劑,有機改性膨潤土作為防沉劑應用到涂料中能大大改善涂料的性能,有研究[1-3]將有機膨潤土加入氯磺乙烯防腐涂料、氯化橡膠防腐涂料、環(huán)氧涂料中;F118是有機磷酸酯類表面活性劑,是CP-88的改進產(chǎn)品,能分散于各種溶劑型涂料中,用于涂料、油墨中抗沉淀,是一種性能優(yōu)良、應用廣泛的表面活性劑[4-5]。F-2是堿溶脹型丙烯酸類增稠劑,丙烯酸酯類增稠劑用于紡織印染、涂料工業(yè)等,應用比較廣泛[6-7],其應用到丙烯酸涂料、苯基丙烯酸涂料、TVA涂料、醋酸丙烯酸涂料等涂料中效果明顯。上述3種防沉劑是否適合在銅粉-醇酸導電涂料中應用尚未見報道,本試驗進行3種防沉劑對銅-醇酸導電涂料沉降問題的影響研究。

            1.試驗部分

            1.1原料

            銅粉(純度99.5%,200目)、醇酸樹脂(固含量49.5%)、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、F881有機改性膨潤土、F118有機磷酸酯、F-2增稠劑。

            1.2樣品制備

            1.2.1涂料樣品的制備

            準備6支試管。將銅粉、防沉劑、醇酸樹脂、KH550按一定比例依次混合,充分研磨,將配制好的涂料倒入垂直放置的試管中。密封靜置,觀察涂料的沉降現(xiàn)象,并測定其沉降率。

            1.2.2涂層樣品的制備

            將銅粉和醇酸樹脂按一定的比例混合,加入適量溶劑、助劑和防沉劑,于錐形磨中充分研磨后待用。采用型號分別為75mm×50mm和100mm×100mm的玻璃板作為底材,將玻璃板用清水、丙酮洗凈,烘干,置于干燥器中待用。按GB1727-79的刷涂法,用毛刷將涂料均勻涂刷在玻璃板上,室溫干燥,待涂膜完全干燥后進行性能測試。每個樣品做3塊平行試樣。

            1.3性能測試

            沉降性能測試:

            置于密閉試管中的涂料,經(jīng)過若干時間后,試管上部為澄清液體,下部為金屬沉淀??砂聪旅婀接嬎阍撏苛系某两德剩?/FONT>

            D1=(l/L)×100%

            式中:D1為涂料的沉降率;L為涂料總高度;l為涂料放置一段時間后銅粉沉淀高度。

          2.結果與分析

            2.1F881用量對導電涂料沉降率的影響

            F881的加入有兩種方法:預凝膠法和直接加入法,對于潤濕性差的醇酸樹脂適合用預凝膠加入法。本試驗選用95%乙醇作極性活化劑,200#溶劑汽油作潤濕分散劑制備F881預凝膠。按1.2.1方法制備樣品,F(xiàn)881加入銅-醇酸導電涂料中,涂料的靜置狀態(tài)和現(xiàn)象以及沉降率見表1。由表1可以看出:加入少量的F881,銅-醇酸導電涂料中銅粉懸浮在樹脂基體中,不發(fā)生銅粉樹脂完全分層的現(xiàn)象,隨著F881加入量的增多,銅粉的懸浮性越好,沉降越慢。根據(jù)表1中沉降率的數(shù)據(jù)可以看出,F(xiàn)881用量為2%時,銅-醇酸導電涂料體系的穩(wěn)定性最好,30d沉降率僅為12.5%。這是因為當F881含量為銅粉的2%左右時,被充分活化的F881膨潤土分散成的帶負電荷的微粒足夠多,使得這些彼此同性相斥的微粒在溶液中很難聚附成大顆粒,從而保持體系的懸浮性。

          表1F881對導電涂料沉降率的影響

          表1F881對導電涂料沉降率的影響

            2.2F118對銅-醇酸導電涂料沉降率的影響

            按1.2.1方法制備樣品,F(xiàn)118加入銅-醇酸導電涂料中,涂料的靜置狀態(tài)和現(xiàn)象以及沉降率見表2。分析表2記錄的現(xiàn)象和沉降率數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):與未添加F118涂料體系相比,添加一定量F118,對銅-醇酸導電涂料的沉降問題有所改善。樣品48h開始分層,72h銅粉沉淀增加明顯。當F118添加1.0%時,72h沉降率為16.7%。

          表2F118對導電涂料沉降率的影響

          2.3F-2對銅-醇酸導電涂料沉降率的影響

            按1.2.1方法制備樣品,F(xiàn)-2加入銅-醇酸導電涂料中,涂料的靜置狀態(tài)和現(xiàn)象以及沉降率見表3。分析表3記錄的現(xiàn)象和沉降率數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):添加F-2后涂料黏度明顯增加,呈現(xiàn)膠體懸浮狀態(tài)。但是48h后涂料開始分層,銅粉沉淀量逐漸增多。隨F-2添加量的增多,防沉速度逐漸減慢,但是72h沉降率最低僅為43.8%。

          表3F-2對導電涂料沉降率的影響

          3.結論

            加入F881,銅-醇酸導電涂料中銅粉懸浮在樹脂基體中,5d銅粉出現(xiàn)微量沉淀,當F881用量為2%時,銅-醇酸導電涂料體系的穩(wěn)定性最好,30d沉降率僅為12.5%;添加一定量F118,對銅-醇酸導電涂料的沉降問題有所改善,但是48h就出現(xiàn)分層沉淀,當F118用量為2%時,72h沉降率為18.9%;添加一定量F-2,涂料呈現(xiàn)膠體懸浮狀態(tài),48h開始分層,當F-2用量2%時,72h沉降率為43.8%。三種助劑用于銅-醇酸導電涂料體系中,對銅粉的沉降問題均有改善,但是比較試驗結果可以看出:F881防沉降效果最好。

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