三种不同导电填料对聚氨酯导电涂层应用性能的影响

作者：李航; 于美燕^*; 张新宇; 韩晓梅; 齐琦; 陈守刚

来源：表面技术, 2019, 48(10): 148-156.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.10.018

• 导电性能
• 无机填料
• 助剂
• 电阻
• 断裂拉伸强度
• 拉断伸长率
• 耐热性能

目的筛选出对聚氨酯涂层导电性能改善最佳的导电填料和助剂。方法使用三种不同的无机导电填料—微米级ITO、微米级导电云母和导电钛白粉,用不同的分散剂DISPERBYK-P104S、DISPERBYK-163、DISPERBYK-2001对三种无机填料分别进行分散处理改性,选出对改性填料分散性最好的助剂,然后研究用该助剂改性的填料对聚氨酯树脂涂层导电性、力学性能、耐热性能等应用性能的影响,最终选出最好的导电填料。结果利用沉降试验,筛选出了提高填料分散性能最好的助剂为DISPERBYK-P104S。通过测试涂层的导电性能、耐腐蚀、力学性能和耐热性能发现,用助剂DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉掺入聚氨酯树脂涂层后,所有性能均优于其余填料掺入的涂层。涂层的电阻在室温下最小,为10.84 MΩ,而且在100℃加热2 h后,电阻仍然只有24.53 MΩ。水接触角(WCA)方面,该涂层初始时接触角为107°,在3.5%NaCl溶液中浸泡400 h后,水接触角仍能达到90°以上。涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡800 h后,附着力仍然在2.1MPa以上。该涂层拉伸强度为16.53MPa,拉断伸长率为650%,具有较好的弹性和力学强度。同时,在300℃下烧蚀三次后(每次15min),该涂层的表面仍然保持平整。结论当导电填料为用DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉时,聚氨酯树脂涂层的表面电阻在100℃以下均介于0.5～25MΩ之间,而且该导电涂料的其他应用性能为最佳。

• 单位
  中国海洋大学