隨著電子、電氣、通訊及信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，以集成電路(IC)和大規(guī)模集成電路為核心所組成的電子儀器和電子設(shè)備，在廣泛地應(yīng)用到現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的同時(shí)，也給人們帶來了一系列新的問題。主要表現(xiàn)在電磁波輻射帶來的危害：如電磁波干擾、電磁波信息泄密及電磁環(huán)境污染的危害等，它已經(jīng)成為一個(gè)越來越嚴(yán)重而且愈來愈被人們所關(guān)注的問題[1]。電磁屏蔽導(dǎo)電涂料作為一種解決電磁環(huán)境污染，防護(hù)電磁波輻射的新型功能材料受到世界各國的重視。

電磁屏蔽導(dǎo)電涂料是以普通的絕緣聚合物為主要成膜物,加入一定量的導(dǎo)電填料、溶劑、助劑配制而成[2]。本文以銅粉為導(dǎo)電填料，E-44環(huán)氧樹脂為基料制備的導(dǎo)電涂料。重點(diǎn)研究了幾種硅烷類和鈦酸酯類偶聯(lián)劑對(duì)涂料導(dǎo)電性能的影響，并探討了不同種類偶聯(lián)劑對(duì)銅粉在環(huán)氧樹脂中分散性和對(duì)銅粉抗氧化所起到的作用。

2·實(shí)驗(yàn)部分

2.1原材料

實(shí)驗(yàn)用主要原材料及生產(chǎn)單位如表1所示。

　　表1 實(shí)驗(yàn)用主要原材料及生產(chǎn)單位

2.2試樣制備方法

用自配混合溶劑將環(huán)氧樹脂按比例稀釋后,加入銅粉、偶聯(lián)劑,研磨，然后加入固化劑,攪拌均勻制成涂料。采用75mm×25mm玻璃板作為底材,將玻璃板用清水、丙酮洗凈,烘干后置于干燥器中待用。按照GB1727-79刷涂法,將涂料均勻涂刷在處理好的玻璃片上,涂層在室溫下表干，然后在50℃下恒溫至完全固化。每個(gè)樣品做3塊平行試樣。

       2.3性能測試

依據(jù)軍用電磁屏蔽涂料通用規(guī)范要求，采用端面為1cm×1cm方塊的棒狀電極，為使電極端面與被測樣品有良好的接觸，對(duì)測量端面施加2kg/cm2的壓力，用BY型1943數(shù)字多用表測定涂層的表面電阻率。

3·結(jié)果與討論

3.1偶聯(lián)劑對(duì)銅-環(huán)氧電磁屏蔽涂料導(dǎo)電性的影響偶聯(lián)劑是一種兩性化合物,其分子的一部分與無機(jī)物有較好的親和性，另一部分則與有機(jī)物具有較大的親和力[3]。在涂料中加入少量的偶聯(lián)劑，通過改變無機(jī)填料與聚合物之間的界面性能，提高無機(jī)填料在聚合物中的分散性，它在高填料量涂料中起著很重要的作用。試驗(yàn)在確定環(huán)氧樹脂和固化劑的比例以及銅粉添加量的前提下，改變偶聯(lián)劑的種類和用量，按照上述試樣制備方法制備試樣，研究硅烷類 KH550、鈦酸酯類CT-136、NTC-401三種偶聯(lián)劑對(duì)涂層初始導(dǎo)電性的影響。其結(jié)果分別見圖1、圖2、圖3。

　　圖2 CT-136對(duì)銅環(huán)氧體系導(dǎo)電性的影響

　由圖2可以看出，在銅-環(huán)氧體系中，CT-136的添加量從大于1%～3.5%，涂層的表面電阻率低，且平穩(wěn)，數(shù)值在(0.045～0.06)Ω·cm-2，初始導(dǎo)電性都比較好，說明復(fù)合單烷氧型鈦酸酯偶聯(lián)劑CT-136對(duì)提高涂層的導(dǎo)電性能是有效的。

　　圖3 NTC-401對(duì)銅環(huán)氧體系導(dǎo)電性影響

由圖3可見，在銅-環(huán)氧體系中，NTC-401的添加量在1.5%～10%的一個(gè)大的范圍內(nèi)，涂層的初始導(dǎo)電性都比較好，表面電阻率數(shù)值為 (0.05～0.08)Ω·cm-2，并且NTC-401對(duì)降低銅-環(huán)氧體系導(dǎo)電涂料粘度的作用較大，制備的涂料適于涂刷，涂層的表面狀態(tài)也比較好。

偶聯(lián)劑對(duì)銅-環(huán)氧導(dǎo)電涂料導(dǎo)電性影響的試驗(yàn)研究結(jié)果表明，添加KH550、CT-136、NTC-401三種偶聯(lián)劑，涂層的初始導(dǎo)電性能都得以提高，涂層的初始表面電阻率在(0.045～0.08)Ω·cm-2。從添加量的變化范圍來看，鈦酸酯類偶聯(lián)劑NTC-401的適用范圍最寬，CT-136次之，硅烷偶聯(lián)劑KH550再次。

3.2偶聯(lián)劑對(duì)銅粉在環(huán)氧樹脂中抗氧化性的影響

按照上述試樣的制備方法制得每種試樣各3片，在常溫下于實(shí)驗(yàn)室存放一年，每兩個(gè)月測量一次樣品的表面電阻率。用儲(chǔ)存一年后樣品的表面電阻率值與樣品初始表面電阻率值之差除以樣品初始表面電阻率值，得出表面電阻增長率數(shù)據(jù)。樣品經(jīng)過長期儲(chǔ)存后其表面電阻增長率與偶聯(lián)劑含量之間的影響關(guān)系分別見圖4、圖5和圖6。

　　圖4 KH550對(duì)銅-環(huán)氧體系導(dǎo)電性穩(wěn)定性影響

　　圖5 NTC-401對(duì)銅環(huán)氧體系導(dǎo)電穩(wěn)定性影響

　　圖6 CT-136對(duì)銅-環(huán)氧體系導(dǎo)電穩(wěn)定性影響

硅烷偶聯(lián)劑KH550用于銅-環(huán)氧體系中，涂層初始導(dǎo)電性較好，KH550用量為0.5%時(shí)，涂層的表面電阻率為0.055Ω·cm-2。但是由圖4可以看出，硅烷KH550對(duì)銅粉在環(huán)氧體系中的防氧化作用很差，偶聯(lián)劑不同用量的涂層經(jīng)過常溫儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)后，年電阻增長率都很高，最低為 187%。