納米石墨基導(dǎo)電復(fù)合涂料的制備及其電磁屏蔽性能的研究.pdf

1、碳系復(fù)合涂料具有價(jià)格便宜、密度小、耐腐蝕性強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單、適用性好等優(yōu)點(diǎn)，是備受關(guān)注的電磁防護(hù)材料。本論文采用共混法制備了納米石墨微片（GNs）基導(dǎo)電復(fù)合涂料，研究了影響該復(fù)合涂料導(dǎo)電性和電磁屏蔽性能的因素，在此基礎(chǔ)上提出了GNs基復(fù)合涂料的電磁屏蔽原理，文章最后探討了GNs基復(fù)合涂料研究的發(fā)展方向。 對(duì)復(fù)合涂料導(dǎo)電性的研究表明，填料特性、填料含量、填料表面處理、混料工藝、樹(shù)脂、溶劑、涂層厚度和涂刷方式等對(duì)復(fù)合涂料的導(dǎo)電性均有影響

2、。石墨粒度越小，徑厚比越大，導(dǎo)電性越好；隨著GNs含量的增加導(dǎo)電性提高，在30 wt％時(shí)達(dá)到較理想值，繼續(xù)增加GNs含量，導(dǎo)電性增加緩慢，同時(shí)涂層的表觀狀態(tài)急劇下降；對(duì)GNs進(jìn)行預(yù)處理很重要，以陽(yáng)離子分散劑十二烷基三甲基氯化銨進(jìn)行石墨表面改性的效果較好，能有效提高GNs在樹(shù)脂基體中的分散性，從而提高復(fù)合涂料的導(dǎo)電性；混料工藝則以機(jī)械研磨輔以超聲波分散效果最佳；成膜樹(shù)脂對(duì)復(fù)合涂料的影響較大，以丙烯酸樹(shù)脂與GNs的匹配性最好；溶劑對(duì)導(dǎo)電涂料

3、的影響，主要在于它對(duì)成膜樹(shù)脂的溶解力上，良溶劑有利于GNs在樹(shù)脂中的分散，而良好的分散有利于提高復(fù)合體系的導(dǎo)電性；涂層導(dǎo)電性與厚度密切相關(guān)，當(dāng)涂層厚度d ≤ 80 μm時(shí)，表面電阻率很大，隨著厚度的增加表面電阻率下降很快；當(dāng)d ＞ 80 μm時(shí)，表面電阻率的下降趨緩，在d = 400μm時(shí)，表面電阻率降至一較低水平；涂刷方式對(duì)導(dǎo)電性幾乎無(wú)影響，但影響涂膜的表觀狀態(tài)。 對(duì)復(fù)合涂料電磁屏蔽性能的研究表明，導(dǎo)電性、石墨形態(tài)、表面涂覆罩

4、光漆、涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)合涂料的電磁屏蔽性能均有影響。復(fù)合涂料電磁屏蔽效能（SE）的變化與涂層導(dǎo)電性一致，表面電阻率越小，SE越大，因此，一切影響涂層導(dǎo)電性的因素均同樣地影響涂層的電磁屏蔽性能；與膨脹石墨相比，具有特殊納米結(jié)構(gòu)的GNs能有效提高復(fù)合涂料的SE；涂層表面涂覆罩光漆會(huì)降低涂層的SE；通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高涂層的SE，三明治結(jié)構(gòu)涂層比普通涂層的屏蔽效果好。 基于以上的研究，本文認(rèn)為GNs基復(fù)合涂料在300 KHz～1.5G