納米功能復(fù)合涂料ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 01:34本頁面
【正文】 (5)研制新型吸潮性低、熱穩(wěn)定好、阻燃效果高的“三位一體”膨脹型阻燃劑。 納米導(dǎo)電功能復(fù)合涂料 納米導(dǎo)電涂料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，特別是信息和電子技術(shù)中，起到重要作用的特種功能涂料至今約有半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷史。 1948年，美國(guó)公布了銀和環(huán)氧樹脂制成導(dǎo)電膠的專利。 具有傳導(dǎo)電流和排除積累靜電荷功能的涂料稱之為導(dǎo)電涂料。 導(dǎo)電涂料 按其導(dǎo)電能力可分為電阻涂料、電波屏蔽涂料、電波吸收涂料、發(fā)熱涂料、防靜電涂料、電場(chǎng)緩和涂料。 根據(jù)應(yīng)用特性，可以把導(dǎo)電涂料分為四大類： 1. 作為導(dǎo)電體使用的納米涂料，如混合式集成電路、印制電路板、鍵盤開關(guān)、冬季取暖和汽車玻璃的防霜的加熱漆、船舶防污導(dǎo)電涂料。 2. 輻射屏蔽涂料，如無線電波、電磁波屏蔽。 3. 抗靜電涂料 4. 其他，如電致變色涂料、光電導(dǎo)涂層。 （ 1） 滲流作用 在導(dǎo)電填料的涂層中，只有當(dāng)導(dǎo)帶粒子的填充量大到某一特定值（絕緣性聚合物的堆積密度小到一定值）時(shí)，才有電流流經(jīng)的通道，涂層才具有導(dǎo)電性，此特定值稱為滲流臨界值。在導(dǎo)電填料體積分?jǐn)?shù)小于滲流臨界值時(shí)，載流子流通的通道完全被絕緣性聚合物“堵塞”，此時(shí)涂層的電阻基本上是絕緣性聚合物的電阻。當(dāng)導(dǎo)電填料的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到滲流臨界值時(shí)，由于導(dǎo)電粒子相互接觸而導(dǎo)電，涂層的電阻明顯下降。 添加型納米導(dǎo)電涂料導(dǎo)電機(jī)理 （ 2） 隧道效應(yīng) 在導(dǎo)體粒子之間，通過聚合物薄層的導(dǎo)電機(jī)制主要是量子力學(xué)隧道效應(yīng)。當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)電粒子之間的非導(dǎo)電層很薄（一般不大于 10nm）時(shí)，在電場(chǎng)作用下，電子越過很低的勢(shì)壘而流動(dòng)的現(xiàn)象稱為隧道現(xiàn)象。隧道效應(yīng)只有在導(dǎo)電粒子非常接近時(shí)（不大于 10nm)才能產(chǎn)生效果，所以導(dǎo)電粒子有足夠的填充量才能達(dá)到這種接觸間隔，涂料的導(dǎo)電性才能在這種情況下產(chǎn)生突變。 （ 3） 熱膨脹 聚合物的熱膨脹系數(shù)比作為導(dǎo)電填料的金屬類大得多，因此，填料的體積分?jǐn)?shù)和填料粒子之間的距離是隨溫度顯著變化的。導(dǎo)電粒子填充量在滲流臨界值以上的聚合物涂層，在某一溫度下具有導(dǎo)電性，當(dāng)溫度升高時(shí)會(huì)使填料粒子間距離增大到不能產(chǎn)生隧道效應(yīng)使導(dǎo)電性能突變性的降低，電阻率增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 日本海兒茲化學(xué)株式會(huì)社的最新科研成果 —— 電磁屏蔽、吸波納米涂料的屏蔽性能及各項(xiàng)綜合指針均處于世界頂尖水平。它完全解決了多年來制約納米導(dǎo)電涂料發(fā)展的銅粉氧化問題，分子量高達(dá) 100萬的高性能基體聚合物能夠科學(xué)地保護(hù)金屬填料，防止銅填料的氧化，并使得屏蔽性能可持續(xù) 10年以上。另外，作為符合 ISO14001的納米導(dǎo)電涂料，它沒有使用任何有毒物質(zhì)，是真正的綠色環(huán)保涂料。 電磁屏蔽、吸波納米涂料分為反射型和吸收型兩種系列。反射型屏蔽效果高達(dá) 53dB7dB，可以為電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、精密儀器等解決電磁波輻射和泄露的問題；吸收型的吸收效果也達(dá)到了 10dB35dB，能夠徹底解決機(jī)器內(nèi)的二次再波，防止雷達(dá)、顯示器的重影，還可用于各種物體的隱身。 國(guó)外納米導(dǎo)電復(fù)合涂料現(xiàn)狀 日本松下公司研制出了具有良好靜電屏蔽的納米涂料，以往的靜電屏蔽材料一般都是由樹脂參加碳黑噴涂而成，但性能并不是特別理想。為了改善靜電屏蔽材料的性能，日本松下公司研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料。利用具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子如氧化鐵、二氧化鈦、氧化鋅等做成涂料，由于具有較高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用。另外， 氧化物納米微粒顏色各種各樣，因而可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色 ，這種納米靜電屏蔽涂料不但有很好的靜電屏蔽特性，而且克服了碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。 生產(chǎn)制備新技術(shù)的研究動(dòng)向 自 20世紀(jì) 90年代來，有關(guān)納米導(dǎo)電涂料的研究生產(chǎn)新技術(shù)的專利報(bào)道主要集中在如下幾個(gè)方面： ? 導(dǎo)電填料的納米技術(shù)表面改性 。通過改性，可以達(dá)到（ 1）使一些本身沒有導(dǎo)電性的填料獲得導(dǎo)電性。（ 2）控制導(dǎo)電填料的電導(dǎo)率這在一定范圍，以滿足特定的使用要求。（ 3）改善導(dǎo)電填料的其他使用性能，如導(dǎo)電的穩(wěn)定性，減少隨環(huán)境溫濕度的變化以及填料的分散性等。 ? 環(huán)境友好型納米導(dǎo)電涂料。有機(jī)溶劑型涂料對(duì)環(huán)境造成的危害以及資源的浪費(fèi)是眾所周知的。面對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境問題所以開發(fā)環(huán)境友好型涂料是很必要的。 ? 納米導(dǎo)電聚合物。與金屬相比，導(dǎo)電聚合物具有質(zhì)輕、價(jià)廉易加工的特點(diǎn)，自二十世紀(jì)七十年代問世以來，一直是研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，近幾年來取得了明顯的進(jìn)展尤其是導(dǎo)電性聚苯胺已成為很有競(jìng)爭(zhēng)力的商品化材料 納米技術(shù)在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用與展望： 納米技術(shù)是在前沿科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高新技術(shù)，納米改性是改善傳統(tǒng)涂料的性能的重要途徑之一，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。今后納米涂料的發(fā)展主要將體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 : （ 1）新的納米原材料的開發(fā)和商品化。即根據(jù)不同材料的物理化學(xué)性能，開發(fā)研制出新納米改性材料，使之具有更多更新的功能。 （ 2）研究納米材料在涂料中的分散和穩(wěn)定性。即探索納米材料顆粒與涂料間的相互作用和混合機(jī)理，并根據(jù)納米粉體在涂料中分散成納米級(jí)和保持分散穩(wěn)定性的原理，開發(fā)新的表面改性劑和穩(wěn)定劑，以提高納米材料在涂料中的改性效果。 （ 3）將傳統(tǒng)納米材料的測(cè)試方法進(jìn)一步完善和標(biāo)準(zhǔn)化。降低成本，改變我國(guó)高檔、高性能涂料大量依賴進(jìn)口的狀況，是將來的研究重點(diǎn)。 Thank you
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