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環(huán)氧樹脂防靜電涂料的研究和應(yīng)用

國內(nèi)對防靜電涂料的研究近年來一直相當(dāng)活躍,其發(fā)展大致可歸納為兩類:⑴ 本征型:通過分子設(shè)計制備一具有共軛π鍵的大分子而獲得導(dǎo)電性,如聚乙烯、聚吡咯、聚苯硫醚、聚苯胺等;⑵ 添加型:通過往高分子材料中添加導(dǎo)電物質(zhì)而獲得導(dǎo)電性。如碳系列(碳黑、碳纖維、石墨)、金屬粉末(銀粉、銅粉、鎳粉)、半導(dǎo)體金屬氧化物(氧化錫、氧化鐵、氧化鎂)、有機物合成離子型防靜電助劑。合成具有共軛π鍵的本征型導(dǎo)電高分子材料,是目前極為活躍的一個研究領(lǐng)域,但還未從實驗室研究走向?qū)嵱秒A段,其主要缺點有:制造成本高、制備工藝復(fù)雜、難控制,且此類高分子聚合物在一般有機溶劑中溶解困難,很難用普通方法施工。添加型防靜電涂料是目前最為普遍的一種,且部分種類已實現(xiàn)商品化,如碳系列為主的防靜電涂料,其良好的導(dǎo)電性在各個領(lǐng)域得到了廣泛運用,特別是石油化工方面。但其附著力和耐油性差,并且顏色難看;以金屬粉末為主的防靜電涂料目前不大使用,主要是由于價格昂貴,金屬表面的易氧化性比重大;添加半導(dǎo)體氧化物的防靜電涂料在20世紀(jì)90年代由德國、法國、日本、美國等研制出,且已部分實現(xiàn)商品化。但由于制造成本高、半導(dǎo)體氧化物本身的比重也較高,使其推廣受到限制;有機物合成離子型防靜電涂料助劑是一種表面活性劑,穩(wěn)定性差,電荷泄露速度慢,不耐久,使其使用也受到阻礙。新型環(huán)氧樹脂防靜電涂料基本克服了以上各類防靜電涂料的缺點,正逐漸應(yīng)用到電子、醫(yī)藥、軍工、精密機械、儀表等領(lǐng)域。
    新型環(huán)氧樹脂防靜電涂料的性能環(huán)氧樹脂防靜電涂料分為溶劑型和無溶劑型,前者由環(huán)氧樹脂、助劑、復(fù)合導(dǎo)電顏料、填料、著色顏料、混合溶劑組成,以聚酰胺類樹脂為固化體系,后者由環(huán)氧樹脂助劑、復(fù)合導(dǎo)電顏料、活性稀釋劑、其他顏料、填料組成,以改性多元胺為固化體系,改進后的涂料仍具有環(huán)氧樹脂涂料的性能。漆膜對金屬(鋼、鋁等)、陶瓷、玻璃、混凝土、木材、水磨石、環(huán)氧樹脂絕緣板材等極性底材均有優(yōu)良的附著力;同時,其抗化學(xué)品性能優(yōu)良,因樹脂中沒有烴基、醚鍵及酯鍵,所以耐堿性尤其突出,又因環(huán)氧樹脂涂料固化后呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),又能耐油類等浸漬,已大量應(yīng)用于油灌、油輪、飛機的整體油箱內(nèi)壁襯里等。新型環(huán)氧樹脂防靜電涂料還具有以下特點:⑴ 導(dǎo)電性能好且耐久性強。涂料中的導(dǎo)電復(fù)合填料是以一種價廉、質(zhì)輕的材料作為基底或卷材,如云母粉,在其表面包覆一層或幾層化學(xué)性穩(wěn)定、耐腐蝕性強、電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)而得到的復(fù)合材料。云母顆粒成片狀,表面積大,有利于在樹脂中的分散及相互接觸,它的體積電阻率可達到40Ω·cm,同時半導(dǎo)體氧化物的特點決定了其具有導(dǎo)電的永久性。⑵ 顏色可調(diào)。由于導(dǎo)電復(fù)合填料色調(diào)淺,通過與其他顏料的配用,可以獲各種不同顏色的防靜電涂料。
    目前環(huán)氧防靜電涂料主要應(yīng)用于電子、通訊、印刷、機房、精密機械、粉體、化學(xué)、兵工、航天等需防靜電場所的地坪及儲油罐等。以本公司研制的環(huán)氧防靜電涂料為例,其施工程序如下:底涂:輥刷1~2遍防靜電底油(PC10號);接地銅網(wǎng):按設(shè)計鋪設(shè)接地銅網(wǎng),導(dǎo)電膩子刷填溝縫(按需要決定是否施工);中涂:用防靜電中涂涂料(KCCM)調(diào)石英砂或石英粉進行刷涂平整;面涂:噴涂或滾刷溶劑型環(huán)氧樹脂防靜電面涂(KCCEC);用平板刀或鏝刀刷涂無溶劑型環(huán)氧樹脂,防靜電面涂(KCCEF);地板厚度:0.3~2.0mm。
    隨著科技的發(fā)展和對環(huán)境要求的逐步提高,新型環(huán)氧樹脂防靜電涂料除了應(yīng)用于地坪以外,也逐漸滲透到電子行業(yè),如SMT、PQCR等板材,F(xiàn)在所用的環(huán)氧樹脂絕緣板材上可刷涂溶劑型環(huán)氧樹脂防靜電涂料或直接用無溶劑型環(huán)氧樹脂防靜電涂料制成板材,以消除靜電帶來的危害。