高分子薄膜材料具有良好的加工性和電絕緣性,被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域,但由于其表面電阻率較高,在使用過程中容易積累靜電,當(dāng)靜電積累到一定程度時(shí)會(huì)導(dǎo)致靜電吸塵、電擊電震,甚至火災(zāi)、爆炸等不良后果,造成重大損失。解決該問題的有效方法之一是使用導(dǎo)電涂料,賦予高分子材料表面導(dǎo)電性。
導(dǎo)電高分子復(fù)合材料是一類具有重要理論研究?jī)r(jià)值和廣闊應(yīng)用前景的新型功能材料,導(dǎo)電高分子材料具有高電導(dǎo)率、半導(dǎo)體特性、 電容性、 電化學(xué)活性,同時(shí)還具有一系列光學(xué)性能等,具有與一般聚合物不同的特性.
目前導(dǎo)電涂料中的導(dǎo)電填料主要有碳系粉末、金屬粉末和金屬氧化物粉末等。其中,以碳系粉末為主導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性、耐腐蝕性好,但由于其顏色深限制了其應(yīng)用范圍。而金屬粉末導(dǎo)電性好,但價(jià)格昂貴,且易被氧化,不適合大規(guī)模量產(chǎn)使用。碳系、金屬粉末等傳統(tǒng)的抗靜電導(dǎo)電材料難以適應(yīng)耐久、高效、全天候、色調(diào)淺亮的需要。
因此,開發(fā)新的性價(jià)比高的導(dǎo)電粉是近年來(lái)研究的重點(diǎn)。金屬氧化物導(dǎo)電粉末如ito(摻錫氧化銦)、azo(摻鋁雜氧化鋅)、ato(摻銻氧化錫)等具有半導(dǎo)體特性的材料,由于獨(dú)特的穩(wěn)定性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域而得到迅速發(fā)展,國(guó)內(nèi)在這方面的研究也相當(dāng)活躍。
ito材料是現(xiàn)階段最重要的透明導(dǎo)電氧化物材料,ito透明導(dǎo)電氧化物材料主要以薄膜形式應(yīng)用,ito導(dǎo)電薄膜應(yīng)用廣泛,是二十世紀(jì)幾項(xiàng)大型技術(shù)之一。但銦是一種稀缺資源,導(dǎo)致ito價(jià)格較貴。
納米氧化鋅鋁,是在ZnO中摻雜Al2O3,簡(jiǎn)稱納米AZO,耐高溫,導(dǎo)電性好,高溫穩(wěn)定性強(qiáng),防輻射性能好。納米AZO是一種價(jià)格相對(duì)便宜,性價(jià)比很高,對(duì)環(huán)境無(wú)害的透明導(dǎo)電材料,可以耐受1975℃的高溫,導(dǎo)電性用蒸鍍法沉積可達(dá)到6×104Ω.cm的極限,而且高溫穩(wěn)定性也非常強(qiáng),被認(rèn)為21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ募{米材料,適合規(guī)?;褂?。因此最具應(yīng)用前景的是納米azo,由于具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和透明性且不受氣候和使用環(huán)境的限制,已經(jīng)得到推廣。
納米azo與傳統(tǒng)的抗靜電材料相比具有顯著的優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)為良好的導(dǎo)電性、淺色透明性、良好的耐候性和穩(wěn)定性等,是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦投喙δ芡该骺轨o電及導(dǎo)電材料。
納米級(jí)azo透明抗靜電薄膜材料與傳統(tǒng)的透明抗靜電材料相比具有明顯的優(yōu)勢(shì):
(1) azo薄膜在可見光范圍內(nèi)既具有高的透光性又能顯示出準(zhǔn)金屬特性的導(dǎo)電性能,在許多應(yīng)用條件下能達(dá)到對(duì)制品的顏色和透明度的要求,而炭黑、金屬粉末等傳統(tǒng)的抗靜電薄膜材料則不可避免低影響最終制品的表觀質(zhì)量;
(2) azo透明抗靜電膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及耐候性,并且與基材的附著性好,機(jī)械強(qiáng)度高,不受氣候和使用環(huán)境的限制。
透明水性azo抗靜電涂料的制備方法,具體步驟如下:(供參考)
(1) 首先在常溫常壓下,將去離子水、納米azo導(dǎo)電粉、ctab(十六烷基三甲基溴化銨)和t-80(吐溫80)混合均勻,將混勻的物料進(jìn)行高速研磨分散得到水性抗靜電azo漿料a;
(2) 用適量的去離子水稀釋水性聚酯樹脂并加入成膜助劑充分?jǐn)嚢杈鶆虻玫匠赡せ|(zhì)b;然后將水性抗靜電azo漿料a和成膜基質(zhì)b充分混合攪拌均勻得到水性azo抗靜電涂料。
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