抗靜電涂料的抗靜電機(jī)理探討

1、抗靜電涂料的抗靜電機(jī)理探討抗靜電涂料的抗靜電機(jī)理探討抗靜電涂料的抗靜電機(jī)理探討抗靜電涂料的抗靜電機(jī)理探討李留東李留東1，董存峰，董存峰1，楊茂偉，楊茂偉1，狄志剛，狄志剛2，付敏，付敏2(1.中航工業(yè)濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所，山東濟(jì)南中航工業(yè)濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所，山東濟(jì)南250023；2.中海中海油常州涂料化工研究院，江蘇常州油常州涂料化工研究院，江蘇常州213016)摘要：簡(jiǎn)述了抗靜電涂料的現(xiàn)狀，對(duì)抗靜電涂料的導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行摘要：簡(jiǎn)述了抗靜電涂

2、料的現(xiàn)狀，對(duì)抗靜電涂料的導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了探討，介紹了納米管和導(dǎo)電纖維等具有長(zhǎng)徑比值較大的導(dǎo)電填料了探討，介紹了納米管和導(dǎo)電纖維等具有長(zhǎng)徑比值較大的導(dǎo)電填料的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：抗靜電；涂料；機(jī)理；導(dǎo)電纖維關(guān)鍵詞：抗靜電；涂料；機(jī)理；導(dǎo)電纖維0引言引言抗靜電涂料是具有導(dǎo)電和排除積累靜電荷能力的功能性涂料。抗抗靜電涂料是具有導(dǎo)電和排除積累靜電荷能力的功能性涂料?？轨o電涂料伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)而發(fā)展，至今約有半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷靜電涂料伴隨

3、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)而發(fā)展，至今約有半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷史。早在史。早在1948年，美國(guó)公布了將銀和環(huán)氧樹脂制成導(dǎo)電膠的專利，年，美國(guó)公布了將銀和環(huán)氧樹脂制成導(dǎo)電膠的專利，這是最早公開(kāi)的導(dǎo)電涂料。這是最早公開(kāi)的導(dǎo)電涂料。20世紀(jì)世紀(jì)50年代日本開(kāi)始生產(chǎn)以銀系和年代日本開(kāi)始生產(chǎn)以銀系和碳系為主的防靜電涂料。碳系為主的防靜電涂料。20世紀(jì)世紀(jì)60年代美、英、日等國(guó)相繼研制年代美、英、日等國(guó)相繼研制出抗靜電涂料。出抗靜電涂料。20世紀(jì)世紀(jì)80年代國(guó)外防

4、靜電技術(shù)和電熱涂料技術(shù)獲年代國(guó)外防靜電技術(shù)和電熱涂料技術(shù)獲得迅速發(fā)展，我國(guó)也在得迅速發(fā)展，我國(guó)也在20世紀(jì)世紀(jì)50年代開(kāi)始研究和應(yīng)用抗靜電涂年代開(kāi)始研究和應(yīng)用抗靜電涂料。料。通常，高分子材料大多是電絕緣性材料，其表面電阻率通常，高分子材料大多是電絕緣性材料，其表面電阻率ρs和體積和體積電阻率電阻率ρv很大很大[1](ρs為1014~1017Ωm，ρv為1015~1018Ωm)。體積電阻率小于。體積電阻率小于100Ωm的為高分子導(dǎo)電的為高

5、分子導(dǎo)電材料，用于導(dǎo)電和電磁屏蔽；體積電阻率為材料，用于導(dǎo)電和電磁屏蔽；體積電阻率為100~106Ωm為半為半等新型導(dǎo)電填料，并在抗靜電涂料中得以應(yīng)用，這類材料顏色淺，等新型導(dǎo)電填料，并在抗靜電涂料中得以應(yīng)用，這類材料顏色淺，易于調(diào)色，豐富了抗靜電涂料的顏色體系，但這類材料單獨(dú)使用時(shí)易于調(diào)色，豐富了抗靜電涂料的顏色體系，但這類材料單獨(dú)使用時(shí)添加量大，分散穩(wěn)定性較差，會(huì)影響涂料和及其涂層的性能，因此添加量大，分散穩(wěn)定性較差，會(huì)影響涂料和及

6、其涂層的性能，因此一般與碳系材料配合使用。近年來(lái)出現(xiàn)了使用導(dǎo)電纖維作為導(dǎo)電填一般與碳系材料配合使用。近年來(lái)出現(xiàn)了使用導(dǎo)電纖維作為導(dǎo)電填料的抗靜電涂料，由于導(dǎo)電纖維直徑小，長(zhǎng)徑比大，僅需很少量的料的抗靜電涂料，由于導(dǎo)電纖維直徑小，長(zhǎng)徑比大，僅需很少量的導(dǎo)電纖維就能在涂層中形成導(dǎo)電的網(wǎng)絡(luò)，可減小對(duì)涂層其他性能的導(dǎo)電纖維就能在涂層中形成導(dǎo)電的網(wǎng)絡(luò)，可減小對(duì)涂層其他性能的影響。影響。1.1國(guó)內(nèi)抗靜電涂料研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)抗靜電涂料研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)抗靜電

7、涂料的研究在我國(guó)對(duì)抗靜電涂料的研究在20世紀(jì)世紀(jì)50年代興起，天津油漆廠、年代興起，天津油漆廠、上海合成樹脂研究所和武漢化工研究所研制出較低電阻率的抗靜電上海合成樹脂研究所和武漢化工研究所研制出較低電阻率的抗靜電涂料。中海油常州涂料化工研究院在涂料。中海油常州涂料化工研究院在20世紀(jì)世紀(jì)90年代初研制出抗年代初研制出抗靜電耐雨蝕涂層體系，該抗靜電涂層采用導(dǎo)電炭黑等作為導(dǎo)電填料，靜電耐雨蝕涂層體系，該抗靜電涂層采用導(dǎo)電炭黑等作為導(dǎo)電填料，

8、由于導(dǎo)電填料采用炭黑，其顏色為黑色；在本世紀(jì)初，該院又采用由于導(dǎo)電填料采用炭黑，其顏色為黑色；在本世紀(jì)初，該院又采用新型復(fù)合導(dǎo)電材料為導(dǎo)電介質(zhì)，研制出全新一代淺色抗靜電涂料。新型復(fù)合導(dǎo)電材料為導(dǎo)電介質(zhì)，研制出全新一代淺色抗靜電涂料。1.2國(guó)外抗靜電涂料研究現(xiàn)狀國(guó)外抗靜電涂料研究現(xiàn)狀國(guó)外早在國(guó)外早在20世紀(jì)世紀(jì)50代便對(duì)抗靜電涂層開(kāi)展了廣泛地研究和生代便對(duì)抗靜電涂層開(kāi)展了廣泛地研究和生產(chǎn)，先后出現(xiàn)了氯丁橡膠抗靜電涂料、聚氨酯抗靜電涂料和環(huán)

9、氧樹產(chǎn)，先后出現(xiàn)了氯丁橡膠抗靜電涂料、聚氨酯抗靜電涂料和環(huán)氧樹脂抗靜電涂料，這些涂料是通過(guò)在涂料中添加炭黑、二氧化錫、二脂抗靜電涂料，這些涂料是通過(guò)在涂料中添加炭黑、二氧化錫、二氧化鋯等抗靜電填料而實(shí)現(xiàn)抗靜電功能的。日本于氧化鋯等抗靜電填料而實(shí)現(xiàn)抗靜電功能的。日本于1957年就開(kāi)發(fā)年就開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)了各種類型的導(dǎo)電涂料。美國(guó)自和生產(chǎn)了各種類型的導(dǎo)電涂料。美國(guó)自20世紀(jì)世紀(jì)50年代以來(lái)已研年代以來(lái)已研制了一系列機(jī)載雷達(dá)罩用抗靜電涂層，以確保沉