慧聪外貌处置惩罚网讯：导电涂料是陪同着现代科学手艺而迅速生长起来的特种功效涂料，按导电机理差别可分为本征型和填充型两类。本征型导电涂料是指聚合物自己或经由掺杂而具有导电性，该类涂料的研究虽已取得重大希望，但现在仍保存电荷载流子迁徙率低且消融性和加工性较差等问题。填充型导电涂料由成膜树脂和导电填料匀称混淆而成，其中聚合物自己不具有导电性，主要依赖填充的导电粒子提供自由载流子而具有导电性。填充型导电涂料的制备和使用简朴易行，现在已在静电耗散、电磁屏障、电子封装等领域获得普遍应用。

     常用的导电填料有金属粉末和碳系粉末，其中金属粉末作为填料制备的涂料具有较好的导电性能，但金属密度大，在涂料中易沉降，且在服役时代容易氧化导致涂层导电性能下降甚至失去导电性能。相比金属填料而言，碳系导电填料具有密度小、耐侵蚀和导电性能稳固等优点。炭黑和石墨是常用的碳系导电填料，近年来，碳纳米管(CNTs)和石墨烯(GNS)作为新型导电填料的研究取得了令人瞩目的效果。

     碳纳米管和石墨烯划分于1991年和2004年被首次发明和报道，由于它们奇异的纳米结构和优异的力学、电学及热力学性能，连忙引起了研究者们的兴趣，相关的应用研究随之普遍深入地开展起来。CNTs和GNS都具有优异的导电性能，在树脂基体中掺入少量的CNTs或GNS即可爆发显着的渗流征象，这使得它们在导电涂料领域具有很是大的应用潜力。

     碳纳米管

     碳纳米管是由单层或多层石墨片绕统一中心轴按一定的螺旋角度卷曲而成的无缝纳米管状结构，两头开放或被半球形富勒烯分子封住，每层管壁是由碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子完全键合后所组成的六边形网络平面所围成的圆柱面，管壁之间的间距约莫坚持在0.34nm。凭证管壁层数的差别CNTs可分为单壁碳纳米管(SWNTs)和多壁碳纳米管(MWNTs)。CNTs的电导率达106S/cm，是优良的导电填料，冯拉俊等将MWNTs与聚氨酯混淆后举行静电喷涂制备导电耐蚀涂层，当MWNTs含量为0.5%时，涂层的电导率为9×10-6S/cm。鲍宜娟等用高速剪切搅拌疏散工艺制备了MWNTs/苯丙乳液导电涂料，MWNTs的含量为2.5%时，涂层的外貌电阻最小(1.42×107Ω)。彭懋等接纳CNTs制备出超疏水导电涂层，涂层方阻为101～103Ω/sq，在低电压下涂层即体现出优异的升温特征，有望应用于防覆冰领域。由于CNTs重大的长径比(可高达1000以上)，与炭黑和石墨相比，疏散在树脂基体中的CNTs更容易搭接形成导电网络。将CNTs作为填料制备的导电涂料渗流阈值常低于5wt.%，在某些系统中甚至低于1wt.%，其中Sandler等制备的CNTs/环氧树脂复合系统渗流阈值仅为0.0025wt.%，这是至今为止碳系填料取得的最低渗流阈值。受种种因素的影响，现在CNTs作为导电填料制备的涂层最高电导率一样平常在10-1S/cm。 

     通过喷涂、涂布棒刮涂或浸涂的方法将SWNTs疏散液沉积在透明树脂基材外貌，固化后可制得高度透明的导电薄膜。Mirri等制备的导电薄膜透明度达90%，方块电阻低至100Ω/sq。Jung等通过测试胶带粘拉后的导电薄膜电阻转变来研究涂膜与基材的团结状态，效果批注SWNTs疏散液中添加水性聚甲基丙烯酸甲酯可有用提高涂膜的附着力。与MWNTs相比，SWNTs更适合制备透明导电涂层，因SWNTs电导率更高，且随着壁厚的增添CNTs对可见光的吸收率增强。

     石墨烯

     石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成的只具有1个原子层厚度的二维纳米质料，GNS的共轭系统使其电子传输能力很强，在室温下的载流子迁徙率可达200000cm2/V•s。杨建锋等接纳溶液混正当使GNS较好地疏散在聚乙烯基体中，该复合质料的渗流阈值为3.6wt.%，最高电导率约为10-4S/cm。巨浩波等制备的GNS/硅丙乳液复合系统渗流阈值为0.5wt.%，当GNS的含量>0.9%时，涂层电导率基本稳固在10-3S/cm以下。赖奇等将GNS与丙烯酸树脂混淆制备导电薄膜，研究效果批注，GNS的粒径越小，涂膜的导电性能越好。理论研究以为GNS比CNTs更适相助为导电填料，Qi等的研究与此吻合，但也有实验研究不认同这一看法，这主要是由于二维结构的GNS具有更大的比外貌积，在成膜树脂中容易团圆、褶皱或不规则卷曲。

     用化学吸附或静电吸附的方法将GNS包覆于聚合物母粒外貌，然后将母粒热压成型，原来吸附在母粒外貌的GNS便漫衍在融化母粒的界面处，因而容易形成导电网络，获得的复合质料渗流阈值可低至0.01%～0.1%(体积分数)，但这种要领并不适用于涂料。与SWNTs一样，GNS也是制备透明导电薄膜的优良质料，Zheng等接纳Langmuir-Blodgett自组装法制备了氧化石墨烯透明导电膜，在化学掺杂及热还原处置惩罚后，涂膜方块电阻为459Ω/sq，透明度达90%。Nekahi等将氧化石墨烯悬浮液滴涂在PET塑料基体上，然后用氢碘酸还原氧化石墨烯，制得的导电薄膜透明度达70%，方块电阻为200Ω/sq，薄膜的杨氏模量和硬度划分抵达4.6GPa和442MPa。GNS导电薄膜具有优异的抗弯曲疲劳强度，有望取代应用于电子领域的锡铟氧化物导电薄膜。