摘 要：導電涂料是一種特種功能涂料。根據導電原理可分為復合型導電涂料和結構型導電涂料。復合性導電涂料可由丁二烯乳液、低溫交鏈劑、導電碳黑和水等多種組分組成。本文主要介紹復合型導電涂料的研發與國內外的導電涂料發展方向。
關鍵詞：新型 導電涂料 導電性 研發
導電涂料是涂于高電阻率的高分子材料上，使之具有傳導電流和排除積累靜電荷能力的特種涂料，可涂覆于任何形狀基材的表面或內部。導電涂料按組成及導電機理可分為兩大類：結構型（亦稱本征型）導電涂料與復合型（亦稱添加型） 導電涂料。結構型導電涂料的導電材料是高聚物自身。復合型導電涂料的導電材料是在絕緣高聚物中添加的導電物質（金屬、石墨等），利用導電物質的導電作用，使高聚物具有導電性能。近年來，電力設備需求量越來越大，特別是各種電纜需求增長強勁，我國目前有電纜生產企業6400家，可生產大到高壓輸送電纜、核電站電纜、光纜，小到民用電纜的幾百個品種。其中，高壓輸送電纜、核電站電纜、水電站電纜、光纜是用量大、附加值高的產品。導電涂料是各種電纜的一個重要涂層，開發新型的導電涂料，是電纜生產領域中具有方向性的課題。
一、國內外研究現狀和發展趨勢
導電涂料由于用途十分廣泛，因而得到世界業內的廣泛關注。在這方面，國外產品比較成熟。我國目前對于導電涂料研究也十分重視，國內有幾家研究機構在從事這方面的研究。而大家都以常用的環氧樹脂、聚氨酯、酚醛、聚酰亞胺、丙烯酸等作為樹脂基材，導電性填料一般是銀、銅、鎳等金屬粉末和碳、石墨等非金屬粉末，而且所研制出的產品應用實效并不十分理想。而我廠通過多年研究開發成功的導電涂料新材料，突破了傳統的工藝方法，采用自主研發生產的丁二烯乳液、交鏈劑等特殊原料與助劑，并經復配而成，產品性能有顯著提高。采用此項技術生產的新型導電涂料，國內外無其他科研院所和生產廠家涉及過，屬國內首創，產品填補國內空白。從我廠實驗室研究和成本分析表明，用我們的導電涂料新材料制成的半導電阻水帶和半導電屏蔽包帶，產品質量與性能與進口產品相媲美，而價格只有進口產品的一半左右，性價比有明顯的優勢。我廠通過銷售渠道向國外用戶作了市場調查，目前已有德國、印度、新加坡等的外商希望購買我們的產品。因此，新型導電涂料新材料是一種附價值高、技術先進的新一代導電涂料，實現批量生產，能滿足國內電纜行業半導電阻水帶和半導電屏蔽包帶生產發展的需求，可以對我國電纜產業提升有較大的推動作用。
二、導電涂料的發展方向
1.低成本導電材料
隨著導電涂料需求量的越來越大，成本將是未來影響導電涂料發展的重要因素。開發導電高聚物和改性導電填料是行至有效的方法。本復合導電涂料由于制備簡單，投入省，消耗低，所以成本低。目前也有的對導電填料的改性大部分是采用化學鍍技術，如在銅粉表面鍍銀，石墨表面鍍銅等。此外，納米技術的應用也在很大程度降低了成本。如納米銀粉、納米鎳粉，它們不僅降低了成本，同時還提高了導電率。這也是研發導電涂料的發展方向之一。
2.環保型導電涂料
隨著人們對環境質量和資源的重視，環保型導電涂料是未來發展的必然趨勢。目前，實現環保型導電涂料主要有：水溶性導電涂料，固含量高的導電涂料及粉末導電涂料。有機溶劑型導電涂料不僅成本高，而且對環境和施工人員的傷害較大，在未來發展中勢必被淘汰。水溶性導電涂料以水為溶劑或分散介質， 降低了其危害性。而固含量高的導電涂料中有機溶劑的含量少，減少了對環境和人體的危害。粉末導電涂料不含溶劑，完全是固體體系，可采用閉路循環體系生產。
3.多功能導電涂料
隨著導電涂料的發展，不僅要求導電涂料有優良的導電性，還對其耐磨性、防腐性、耐老化、耐高溫、耐低溫等性能提出了要求。未來的導電涂料應是導電性與其他性能的兼優體。目前我國研究的部分導電涂料的功能已由以前的單一的導靜電已發展到現在的導電、防腐、耐高溫、阻燃等兼有的水平。以氯醚樹脂為主，自干型有機硅樹脂為輔混合作基料，以摻雜聚苯胺和導電云母混合作導電填料，加入一些助劑制成了的導電防腐耐熱阻燃涂料。這種導電涂料不僅有優異的導靜電性，同時還有耐腐蝕、耐高溫及難燃性。
三、導電涂料技術關鍵及技術指標
1.主要關鍵技術
本文介紹的新型導電涂料的材料選用，主要由丁二烯乳液替代常用的樹脂有環氧樹脂、聚氨酯、酚醛、聚酰亞胺、丙烯酸等作為基材，以及本廠自主研發的低溫交鏈劑作基體成份，增加了粘結強度，提高了分散性；確定基體合理配比及其優化組合，工藝路線的優化選擇，以及本產品的性能穩定性等對配套產品導電性能的影響也是本研究的技術關鍵點。
2.主要技術指標
新型導電涂料以導電涂料產品由丁二烯乳液、低溫交鏈劑、導電碳黑和水等組成。產品為30%的水溶液和50%的水溶液兩個規格為例，其技術性能指標可達到：外觀為黑色流動性液體混合物，無毒、無味；比重0.8321kg/L；體積電阻率（Ω.cm） 0.48；體積電導率（s.cm-1）2.02；附著力2級；沖擊強度（J）5.2；接觸干時間（min） 68 。
四、生產工藝說明
為生產導電涂料新材料，在研發試驗過程中，將丁二烯乳液加入反應釜，慢慢加入導電碳黑與水的混合物，攪拌混勻，再加入低溫交鏈劑及穩定劑等，高速攪拌混勻。
本次研究開發的新型導電涂料新材料的主要原料是丁二烯乳液、導電碳黑、交鏈劑，對環境無害。其中，導電碳黑安全無毒，對人畜無害；丁二烯乳液為高分子聚合物水性乳液，無毒無味，安全穩定；交鏈劑均為大分子水性溶液，安全無毒，貯存穩定。而導電涂料新材料是上述原料經機械混合復配而成，為物理過程，不產生有毒有害物質。最終產品為無毒無味穩定的黑色混合物，對人畜無害。生產工藝中無“三廢”產生，不會污染環境。
五、結論
導電涂料作為一種新型特種功能涂料， 已在生產生活和軍事等方面獲得廣泛的應用。隨著科學技術的進步， 我們對導電涂料的需求量將會增大。同時，對其性能的要求也不再是單一追求導電性， 對耐腐蝕性、耐沖擊性、耐老化性、耐高低溫性等也會有所要求。未來的導電涂料應該是多功能合一的復合涂料。導電涂料的研究和發展對我國的經濟建設和國防建設都有著長遠的意義，這種新導電涂料應用前景廣闊，特別適用于電纜生產領域。
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