伴随着科技的发展和廉价的高性能的塑胶材料面世，电子科技产品开始大量采用轻便的塑料壳体作为外壳，塑料壳体容易产生静电和滞电现象，造成射电频率干扰或电磁场干扰、无线电噪声干扰，因此要求这些壳体表面导电或接地，针对这一问题，屏蔽用导电涂料应用逐渐广泛起来。导电涂料实际上是防静电涂料的一种特例，导电涂料通常含有大量的铜粉或炭黑，或是镍、铝、钼、银等金属粉。从1996年开发的镍、铜第一代溶剂型导电涂料至今，导电涂料经过了银、银铜第二代溶剂型导电涂料的发展并过渡到了第三代醇溶性导电涂料。醇溶性EMI导电涂料配方的成熟为导电涂料由溶剂型体系向水性体系发展的过渡做好了准备。这里结合相原理对醇溶性EMI导电涂料的生产、储存以及成膜进行讨论。
1 实验部分
1.1 导电涂料的制备
1.1.1 导电涂料的配方
醇溶性丙烯酸(美国)：15%；辅助树脂(美国)：3%；导电填料(美国)*：31%；异丙醇(中国)：40%；H2O(中国)：10%；改性蜡(美国)：1%。(以上数据为质量百分含量)
*本配方中的导电填料选用平均粒径为12-18micron的银包铜粉。
1.1.2 导电涂料的生产工艺
(1)先将异丙醇和H2O按配方比例混合均匀；(2)将配方中的醇溶性丙烯酸和辅助树脂缓慢加入到(1)中；(3)将(2)中的混合液体置于50℃的条件下充分搅拌30-40min，使(2)中添加的树脂完全溶解成无色透明的有机载体；(4)将改性蜡按配方添加量加入(3)的有记载体中，置于50℃的条件下充分搅拌5min左右使其完全溶解；(5)将导电填料按配方比例在中速搅拌下加入(4)所述的载体中，使粉体与载体充分混合形成相对稳定的化学体系。
1.2 导电涂料的施工
1.2.1 导电涂料的涂装
用异丙醇或乙醇清洗素材表面，然后以1份涂料：0.7份稀释剂开油，喷涂于素材上，并在50℃条件下烘烤15-20min。在喷涂的过程中，经常性地搅拌涂料，将沉底的导电填料搅起。
1.2.2 涂膜的物理性能
涂膜的物理性能列于表1。
表1 涂膜的物理性能
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项目 |
结果 |
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表面电阻
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涂膜厚度20-35micons时，表面电阻0.6-1.0Ω(测量距离10cm) |
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附着力测试 |
通过国家标准测试法GB/T9286-1998(ISO2409：1992)附着力标准测试 |
2 结果与讨论
2.1 配方的设计原理
将涂料视为一个系统。由相原理可知：只要在生产和储存过程中我们所建立的系统处在单一均匀的液相(相平衡状态)之中即保证体系具有良好的混溶性，就能避免出现因混溶性不佳而引起的涂料弊病。当漆膜干燥成膜时，系统原有的相平衡被打破，涂料系统由液相转变为固相与气相。由相原理及反应动力学可知：提供合适的条件和持续的反应动力可保证相变快速顺利地进行，并降低可逆相变给漆膜带来的不良影响。将涂料系统划分为两个有明显相特征的阶段讨论：生产与储存处在相平衡阶段和涂料成膜时处在相变化阶段。
