基于聚氨酯分散体的导电涂料

摘要

本发明公开一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，所述导电涂料由片状金属粉、粘度为8000±1000cps载体溶剂组成，所述载体溶剂由聚氨酯分散体、乙醇、异丙醇、醋酸乙酯、丁醇、去离子水、水性交联剂、三乙胺、N-甲基吡咯烷酮、增稠剂组成；所述聚氨酯分散体为水性聚氨酯分散体或者脂肪族阴离子聚氨酯分散体；当所述聚氨酯分散体为水性聚氨酯分散体时，所述增稠剂为聚醚聚氨酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或者其混合物；当所述聚氨酯分散体为脂肪类阴离子聚氨酯分散体时，所述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸脂、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物。本发明有效避免金属粉位于载体内部，从而更容易在表面形成致密的金属层，并可显著减少金属介质的使用量，改善其导电屏蔽性能。

权利要求

1.一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，其特征在于：所述导电涂料由片状金属粉、粘度为8000±1000cps的载体溶剂组成，所述片状金属粉、载体溶剂各自的质量百分含量如下：片状金属粉 15%～30%；

载体溶剂 70%～85%；

所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：聚氨酯分散体 6%～25%，乙醇 30%～60%，异丙醇 10%～20%，醋酸乙酯 2%～8%，丁醇 1%～4%，去离子水 5%～15%，水性交联剂 2%～5%，三乙胺 1%～3%，N-甲基吡咯烷酮 2%～8%，增稠剂 0.5%～2%；

所述聚氨酯分散体为水性聚氨酯分散体或者脂肪族阴离子聚氨酯分散体；

当所述聚氨酯分散体为水性聚氨酯分散体时，所述增稠剂为聚醚聚氨酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或者其混合物；

当所述聚氨酯分散体为脂肪类阴离子聚氨酯分散体时，所述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸酯、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物。

2.根据权利要求1所述的导电涂料，其特征在于：所述片状金属粉为片状银粉、片状银包铜粉，片状镍粉，片状锌粉或者其混合物。

3.根据权利要求1所述的导电涂料，其特征在于：所述载体溶剂的pH值为7.5~8。

说明书

基于聚氨酯分散体的导电涂料

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，特别涉及一种屏蔽导电材料。

背景技术

[0002] 导电涂料是上个世纪六十年代末，随着电子技术突飞猛进的发展，电子产品向轻、薄、小型化方向拓展的需要，而研发的一种功能性涂料，属精细化工技术领域，由于其施工的方法简便，可喷涂，刷涂，且不受材料结构大小形状的限制，可非常容易地在非导体材料表面涂布一层导电层，从而使其具有像金属一样的吸收，传导和衰减电磁波的特性，起到屏蔽电磁波干扰的作用。

[0003] 导电涂料应用领域十分广泛，主要在通讯电子、办公自动化设备、工业控制设备、医疗设备、消费类电子产品、仪器仪表、航空航天及军用装备等方面已得到大量使用，它面向的材料主要有塑胶类、玻琍钢制品、陶瓷等非金属材料。

[0004] 导电涂料发明之初均为溶剂型的，为解决与塑胶类材料表面的粘结性，常采用侵蚀型溶剂，对环境和安全性带来一定的影响。随着欧美等发达国家的技术进步，对涂料的使用提出了更严格，基于环境保护和安全性、可靠性方面的标准，水性导电涂料的研发就成为涂料行业的必然趋势。目前市场上能见到的水性导电涂料均为以水性树脂为粘结剂的水、溶剂（温和溶剂，例如醇脂类）混合物稀释剂的一类，大幅度降低VOC的含量，基本上符合环保要求，但他们的产品中金属导电介质的用量比较高，一般都在25～40%之间，按不同的要求选择了银包铜粉和纯银粉或混合比例使用，以满足不同类型素材结构表面导电特性和屏蔽电磁波的要求。

发明内容

[0005] 本发明目的是提供一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，此导电涂料有效避免金属粉位于载体内部，从而更容易在表面形成致密的金属层，并可显著减少金属介质的使用量，大大降低了成本，并改善其导电屏蔽性能。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0007] 一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，所述导电涂料由片状金属粉、粘度为8000±1000cps载体溶剂组成，所述片状金属粉、载体溶剂各自的质量百分含量如下：

[0008] 片状金属粉 15%～30%；

[0009] 载体溶剂 70%～85%；

[0010] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0011] 聚氨酯分散体 6%～25%，

[0012] 乙醇 30%～60%；

[0013] 异丙醇 10%～20%，

[0014] 醋酸乙酯 2%～8%；

[0015] 丁醇 1%～4%，

[0016] 去离子水 5%～15%，

[0017] 水性交联剂 2%～5%，

[0018] 三乙胺 1%～3%，

[0019] N-甲基吡咯烷酮 2%～8%，

[0020] 增稠剂 0.5%～2%；

[0021] 所述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0022] 所述聚氨酯分散体为水性聚氨酯分散体或者脂肪族阴离子聚氨酯分散体；

[0023] 当所述聚氨酯分散体为水性聚氨酯分散体时，所述增稠剂为聚醚聚氨酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或者其混合物；

[0024] 当所述聚氨酯分散体为脂肪类阴离子聚氨酯分散体时，所述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸脂、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物。

[0025] 上述技术方案中进一步改进技术方案如下：

[0026] 1、上述方案中，所述片状金属粉为片状银份、片状银包铜粉，片状镍粉，片状锌粉或者其混合物。

[0027] 2、上述方案中，所述载体溶剂的PH值为7.5~8。

[0028] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果： [0029] 1、本发明导电涂料采用特定的配方及含量有利于将导电浆料中片状金属粉支撑于载体溶剂表面，有效避免金属粉位于载体内部，从而更容易在表面形成致密的金属层，并可显著减少金属介质的使用量，大大降低了成本，并改善其导电屏蔽性能。

[0030] 2、本发明导电涂料采用由乙醇、异丙醇、醋酸乙酯、丁醇组合的复合溶剂，降低了共沸点，提高了挥发速度并保证其挥发速度均匀，从而改善了最终产品成膜的平坦性，并减少微孔，导电性能也得到了改善。

[0031] 3、本发明导电涂料一定含量的水既作为导电体，由于其与水性聚氨酯分散体和脂肪族阴离子聚氨酯分散体相溶性低，可分散水性聚氨酯分散体或者脂肪族阴离子聚氨酯分散体，从而中发挥增稠剂作用，进一步有利于表面成膜；其次，添加的N-甲基吡咯烷酮有利导电涂料于基材的结合力。

具体实施方式

[0032] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：

[0033] 实施例1：一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，用于笔记本电脑，DVD等产品塑胶基材（PC+ABS），其配方如下：

[0034] 片状银包铜粉 15%；

[0035] 载体溶剂 85%；

[0036] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0037] 脂肪族阴离子聚氨酯分散体 8%，

[0038] 乙醇 55%，

[0039] 异丙醇 12%，

[0040] 醋酸乙酯 5%，

[0041] 丁醇 3%，

[0042] 去离子水 8%，

[0043] 水性交联剂 2%，

[0044] 三乙胺 1.5%，

[0045] N-甲基吡咯烷酮 5%，

[0046] 增稠剂 0.5%；

[0047] 上述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0048] 上述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸脂、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物；

[0049] 涂料喷样测试结果:

[0050] 电阻：0.02Ω/sq（干膜厚度25um）；

[0051] 附着力：100% ，（3M600垂直拉）；

[0052] 屏蔽效能：60dB以上（30MHz~3GHz），表面硬度>2H；

[0053] 干燥温度：60℃， 20分钟。

[0054] 实施例2：一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，用于电子书表面喷涂PC+玻纤基材，其配方如下：

[0055] 片状银包铜粉 18%；

[0056] 载体溶剂 82%；

[0057] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0058] 脂肪族阴离子聚氨酯分散体 12%，

[0059] 乙醇 50%，

[0060] 异丙醇 12%，

[0061] 醋酸乙酯 5%，

[0062] 丁醇 3%，

[0063] 去离子水 8%，

[0064] 水性交联剂 3%，

[0065] 三乙胺 1.5%，

[0066] N-甲基吡咯烷酮 5%，

[0067] 增稠剂 0.5%；

[0068] 上述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0069] 上述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸脂、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物；

[0070] 涂料喷样测试结果:

[0071] 电阻：0.3Ω/20cm（干膜厚度25um），标准要求：电阻<0.5Ω/20cm；

[0072] 附着力：100% ，（3M600胶带垂直拉）；

[0073] 屏蔽效能：65dB以上（30MHz~3GHz），表面硬度>2H；

[0074] 干燥温度：60℃， 20分钟。

[0075] 实施例3：一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，用于玻璃钢制品（美国奔驰汽车混合动力箱），其配方如下：

[0076] 片状银包铜粉 22%；

[0077] 载体溶剂 78%；

[0078] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0079] 脂肪族阴离子聚氨酯分散体 25%，

[0080] 乙醇 34%，

[0081] 异丙醇 15%，

[0082] 醋酸乙酯 5%，

[0083] 丁醇 3%，

[0084] 去离子水 8%，

[0085] 水性交联剂 3%，

[0086] 三乙胺 1.5%，

[0087] N-甲基吡咯烷酮 5%，

[0088] 增稠剂 0.5%；

[0089] 上述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0090] 上述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸脂、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物。

[0091] 涂料喷样测试结果:

[0092] 电阻：0.02Ω/sq（干膜厚度25um）；

[0093] 附着力：100% ，（3M600胶带垂直拉）；

[0094] 屏蔽效能：71~76dB以上（30MHz~3GHz），表面硬度>2H；

[0095] 干燥温度：60℃， 20分钟，也可6小时自干。

[0096] 实施例4：一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，用于手机，军用式装备屏蔽电磁波干扰纯银涂料配方，其配方如下：

[0097] 片状银粉 30%；

[0098] 载体溶剂 70%；

[0099] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0100] 脂肪族阴离子聚氨酯分散体 20%，

[0101] 乙醇 42%，

[0102] 异丙醇 12%，

[0103] 醋酸乙酯 5%，

[0104] 丁醇 3%，

[0105] 去离子水 8%，

[0106] 水性交联剂 3%，

[0107] 三乙胺 1.5%，

[0108] N-甲基吡咯烷酮 5%，

[0109] 增稠剂 0.5%；

[0110] 上述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0111] 上述增稠剂为聚丙烯酸、甲醛丙烯酸脂、醚交联丙烯酸中一种或者其混合物。

[0112] 涂料喷样测试结果:

[0113] 电阻：0.02Ω/sq（干膜厚度15um）；

[0114] 附着力：100% ，（3M600胶带垂直拉）；

[0115] 屏蔽效能：>80dB以上（30MHz~3GHz），表面硬度>2H；

[0116] 干燥温度：50℃， 10分钟或者6小时自干。

[0117] 实施例5：一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，用于ABS基材，其配方如下：

[0118] 片状银包铜粉 18%；

[0119] 载体溶剂 82%；

[0120] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0121] 水性聚氨酯分散体 12%，

[0122] 乙醇 47%，

[0123] 异丙醇 15%，

[0124] 醋酸乙酯 5%，

[0125] 丁醇 3%，

[0126] 去离子水 8%，

[0127] 水性交联剂 3%，

[0128] 三乙胺 1.5%，

[0129] N-甲基吡咯烷酮 5%，

[0130] 增稠剂 0.5%；

[0131] 所述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0132] 上述增稠剂为聚醚聚氨酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或者其混合物；

[0133] 涂料喷样测试结果:

[0134] 电阻：0.03Ω/sq（干膜厚度25um）；

[0135] 附着力：100% ，（3M600胶带垂直拉）；

[0136] 屏蔽效能：70dB以上（30MHz~3GHz），表面硬度>2H；

[0137] 干燥温度：60℃， 20分钟，也可6小时自干。

[0138] 实施例6：一种基于聚氨酯分散体的导电涂料，用于喇叭网，其配方如下：

[0139] 片状镍粉 18%；

[0140] 载体溶剂 82%；

[0141] 所述载体溶剂由以下质量百分含量的组分组成：

[0142] 水性聚氨酯分散体 15%，

[0143] 乙醇 47%，

[0144] 异丙醇 12%，

[0145] 醋酸乙酯 5%，

[0146] 丁醇 3%，

[0147] 去离子水 8%，

[0148] 水性交联剂 3%，

[0149] 三乙胺 1.5%，

[0150] N-甲基吡咯烷酮 5%，

[0151] 增稠剂 0.5%；

[0152] 所述载体溶剂的粘度为8000±1000cps/20℃；

[0153] 上述增稠剂为聚醚聚氨酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中一种或者其混合物；

[0154] 涂料喷样测试结果:

[0155] 电阻：0.5Ω/sq（干膜厚度25um）；