導電涂料的發展

防靜電地坪涂料屬于導電涂料的一種。所謂導電涂料，是指具有傳導電流和排除積累靜電荷功能的涂料。這類涂料主要應用于非導電體的底材上涂料在線coatingol.com。導電涂料的研究與應用始于20世紀40年代初。

我國是從20世紀50年代開始研究導電涂料的，并相繼研制成功一系列的導電涂料產品。例如，用醇酸樹脂加石墨制成的導電涂料，以環氧樹脂加銀粉制成的較低電阻率導電涂層的導電涂料，含導電炭黑的醇酸樹脂導電涂料，耐熱導電涂料，具有防銹能力的導電涂料以及具有耐溫、阻燃和防腐蝕等綜合性能的導電涂料等，而且這些產品均已經獲得實際應用。

美國和日本從20世紀50年代以來已經研制并應用了多種類型的導電涂料，如美國的系列飛機雷達罩用抗靜電涂料，其表面電阻為106Ω，能夠確保沉積靜電的釋放，使無線電導航、通信設備等正常工作［13］。近年來，美國將金屬纖維分散于聚氨酯或彈性好的氟樹脂中，制得導電性能良好的導電涂料，當用于金屬或非金屬飛機的蒙皮涂裝時，能夠很快消散后掠沖程電流或防止涂層產生靜電。用作防靜電涂層時可代替飛機上用的靜電放電器，這種涂層可直接向空中放電或其上面再罩以石墨涂層，通過石墨涂層放電。美國于20世紀80年代還研制了一種保護飛機雷達罩用的白色涂料，其涂層能夠反射掉大部分熱效閃光環境之中的可見光波長和紅外波長的蠕動和能量，并能夠起到釋放靜電荷通道的作用。

防靜電地坪涂料的應用

防靜電地坪涂料得以應用與發展的背景首先是導電涂料的發展與應用，其次是現代生產、生活和商業活動對地面的防靜電要求越來越高。由于高分子材料越來越多的應用于工業生產和日常生活的各個方面，但高分子材料產生的靜電及其靜電荷的積累所帶來的不利影響也越來越嚴重，因而越來越受到重視。

環氧地坪涂料已經在電子、制衣、化工、制藥、通信、計算機等場所。環氧地坪涂料也屬于高分子材料，能夠產生和積累靜電荷。在電子、通信等領域，這種積聚的大量靜電易引起對電子、通信或計算機的干擾，影響設備的使用性能；在化工領域，靜電積聚引起的放電甚至會造成火災、爆炸等安全事故。因而，能夠排泄積累靜電荷而具有防靜電性能的環氧地坪涂料應需而生，并被越來越多的應用場合所接受。本節主要介紹防靜電環氧地坪涂料的生產與應用技術。

導電涂料的種類及其導電機理

1.導電涂料的種類

可以根據基料種類的不同對導電涂料進行分類，也可以按照用途的不同對導電涂料進行分類，按不同的分類方法導電涂料有不同的種類，見表4-26。

表4-26　導電涂料的分類與種類

2.導電涂料的電阻率

導電涂料通常由基料、填料、分散介質（溶劑或水）和助劑等組分組成，其中至少有一種組分必須具有導電性能，以保證其涂膜具有導電能力。按照物質的體積電阻率的不同而對導體與絕緣體的劃分如圖4-10所示。

圖4-10　導體、半導體和絕緣體的劃分

導電涂料的電阻率是其性能的一個重要參數，并決定導電涂料的用途和應用場合。一般地說［14］，電阻率ρv為106～1010Ω·cm的導電涂料用于防止和消除靜電，即通常所說的防靜電涂料；電阻率ρv為100～106Ω·cm的涂料用于發熱、電極、電阻等材料；電阻率ρv低于100Ω·cm的涂料用于導電及電磁波屏蔽。

3.摻和型導電涂料的導電機理

解釋摻和型導電涂料的導電機理有“導電通道”和“隧道效應”兩種學說［15］?！皩щ娡ǖ馈睂W說認為，由于導電填料粒子間的直接相互接觸，在整個涂膜中形成連續的導電網絡，從而使電子流通而導電。這種導電涂料中填料粒子間的相互接觸是在涂料干燥固化成膜過程中相互靠近而形成的，如圖4-11所示。

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圖4-11　涂膜干燥前后導電涂料的狀態

“隧道效應”學說認為，在導電涂膜中除導電粒子間的相互接觸以外，由于電子在分散于聚合物基體中的導電粒子間隙里遷移所產生的電子導通，或者由于導電粒子間的高強度電場產生電流發射而導電。