[发明专利]一种纳米超薄导电涂层组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，涉及涂料涂层，具体地涉及一种纳米超薄导电涂层组合物及其制备方法。

背景技术

传统的涂料通常采用饱和聚氨酯（PU）、丙烯酸树脂、醇酸树脂、氟树脂、环氧树脂等材料作为主要成膜物质，存在着玻璃化转变温度高、成膜温度高、无法室温固化、硬度低等缺点。溶剂型涂料性能良好，可以室温固化制成各种硬度的漆膜，但是其中的高挥发性有机物会对环境造成污染，并且还存在着成本高以及浪费能源等问题。随着科技的发展，涂料的种类急速增加，在已公开报道的各种涂料中，以正硅酸乙酯做为主要原料的涂料因兼具耐候性佳、防腐蚀性好、耐高温、电绝缘性能好、超高硬度、附着力好、热氧化稳定性等众多优点而赢得了广泛的重视，并在透明、高硬度耐磨涂料领域取得了普遍应用。例如：

CN102194541B公开了一种导电薄膜的制备方法及其产品。所述的制备方法包括以下步骤：A)按摩尔份量1:1:1比例取正硅酸乙酯、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或两种混合物，得到含硅的反应物；B)将步骤A)中含硅的反应物与为上述含硅的反应物总摩尔数2倍的水及酒精等溶剂混合，并均匀搅拌12h以上，得到半成品涂料；C)将占总质量3%-50%的导电材料加入到半成品涂料中进行均匀搅拌，得到涂料成品；D)将涂料以涂布方式涂布于成膜基材上，于温度为70℃-250℃的条件下加热5-60min，从而在成膜基材表面形成连续性孔洞导电薄膜。该发明可降低产品生产成本及提高透光度。

CN101157800B公开了一种聚苯胺/硅复合材料的制备方法，其特征是，在弱酸性溶液中使正硅酸乙酯在无机酸掺杂的导电聚苯胺表面发生水解缩合，制备自分散型导电聚苯胺/硅复合材料。该复合材料的特点是具有良好的导电性和热稳定性，且不需要再借助任何分散剂就可以分散在无水乙醇或水介质中，并形成稳定的分散体系。它既可以和许多水溶性或醇溶性的高分子材料共混，并通过铸涂或蒸发的方法制备出性能优异的导电高分子薄膜，也可以作为填料制备具有抗静电或防腐功能的涂料。

导电氧化锌由于具有分散性能良好、无毒、白度高、物理化学稳定性好且生产成本低的优点而被大量用于制备透明或浅色的导电涂料，制成的导电涂料表面平滑且颜色均一。但是导电效果有限以及添加量偏大的缺点限制了导电氧化锌在很多领域的直接应用，目前尚未见有在以正硅酸乙酯作为主要成膜物质的涂料中添加导电氧化锌制成导电涂料的报道。

发明内容

本发明目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种纳米超薄导电涂层组合物，其是在以正硅酸乙酯作为主要成膜物质的基础上，通过向组合物配方中添加导电填料纳米导电氧化锌而制成的导电涂料，该导电涂料的涂层表面光滑平整、附着力好、硬度高、厚度薄，特别是导电性能优异。

本发明目的之二在于提供所述纳米超薄导电涂层组合物的制备方法。

本发明目的之三在于提供一种纳米超薄导电涂层的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案：

一种纳米超薄导电涂层组合物，包括如下重量份数的原料组分：正硅酸乙酯低聚物80-100、氟代烷氧基硅烷1-15、纳米导电氧化锌0.01-5、溶剂10-50。

本发明所述的纳米超薄导电涂层组合物中，所述“纳米”即纳米级，按照现有技术的理解，其意指几纳米到几十纳米，例如1nm-99nm，尽管本发明限定为“纳米”级，其也包括了亚微米级，即几百纳米的范围，例如100-999nm的范围。作为优选，本发明所述的“纳米超薄导电涂层组合物”中，所述纳米为：10-80nm。

本发明所述的纳米超薄导电涂层组合物中，所述“超薄”意指厚度范围为1-15μm。

本发明所述的正硅酸乙酯低聚物优选SiO₂的含量为40wt%-80wt%的正硅酸乙酯低聚物，可以选择已知的正硅酸乙酯低聚物，比如市售产品，或者根据现有技术的记载而自行合成。但为提高效果，本发明优选自制的正硅酸乙酯的水解液。

所述SiO₂的含量为40wt%-80wt%，例如可以是40wt%-66.1wt%、54.7wt%-73.4wt%、49wt%-80wt%、40wt%、42.3wt%、45wt%、47.2wt%、50wt%、53.5wt%、55wt%、58.4wt%、60wt%、61.9wt%、65wt%、70wt%、70.5wt%、75wt%、79.7wt%、80wt%；优选为50wt%-70wt%；更优选为55wt%-65wt%。