圖1 KH550對銅-環(huán)氧體系導電性的影響

由圖1可以看出，偶聯(lián)劑KH550的添加量在0.5%～3.0%的一個相對比較大的范圍內(nèi)，涂層的表面電阻率較低(0.05～0.08)?·cm-2，初始導電性普遍較好。說明KH550的加入，對提高涂層導電性是非常有效的，并且在實際配方中的應用是可行的。

配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑NTC-401用于銅-環(huán)氧體系中，涂層的初始導電性較好，NTC-401的用量為1.5%～10%時，涂層的初始表面電阻率為 (0.05～0.08)Ω·cm-2。但是由圖5可以看出，NTC-401偶聯(lián)劑用量不同，涂層的表面電阻增長率差別較大，即NTC-401的用量對銅粉在環(huán)氧樹脂中的常溫防氧化的作用影響較大。當NTC-401的用量為1.5%～2.5%時，涂層的表面電阻增長率較低，銅粉的抗氧化能力強，表面電阻增長率最低為45%。

復合單烷氧型偶聯(lián)劑CT-136用于銅-環(huán)氧體系中，涂層初始導電性較好，CT-136的用量為0.5%～3.0%時，涂層的初始表面電阻率為(0.045～0.06)Ω·cm-2。但是由圖6可以看出，CT-136偶聯(lián)劑用量不同，涂層的表面電阻增長率差別也比較大，即CT- 136的用量對銅粉在環(huán)氧樹脂中的常溫防氧化的作用影響較大，當CT-136的用量在2%～3%時，涂層的表面電阻增長率較低，并呈現(xiàn)下降趨勢，CT- 136含量為3%時，涂層的表面電阻增長率最低為16%，此時銅粉的抵抗常溫氧化能力最強。

　　綜合偶聯(lián)劑對涂層導電穩(wěn)定的研究結(jié)果，三種偶聯(lián)劑的使用均對提高銅粉在環(huán)氧體系中抗氧化性有貢獻，但是作用有大小。其中加入CT- 136偶聯(lián)劑的銅-環(huán)氧導電涂料的表面電阻增長率最小，這說明復合單烷氧型偶聯(lián)劑CT-136對提高銅粉在環(huán)氧體系中的防氧化能力的貢獻最大。

　　圖7 不同偶聯(lián)劑對銅-環(huán)氧體系樣品截面SEM

3.3偶聯(lián)劑作用的微觀分析

偶聯(lián)劑的親水基團通過化學作用與無機填料表面羥基或質(zhì)子形成氫鍵或化學鍵，改變無機填料的界面性能，使其在有機聚合物中的分散性能得到改善。由于偶聯(lián)劑的種類不同，其作用機理也不同，即偶聯(lián)劑在不同體系中的效果不一樣。這可以從涂層中各相的微觀分布結(jié)構(gòu)上分析，試驗中通過涂層樣品的截面微觀掃描電鏡照片見圖7，分析發(fā)現(xiàn)KH550、CT-136、NTC-401對銅-環(huán)氧體系微觀結(jié)構(gòu)影響的差異，為配方研究提供了科學依據(jù)。

三種樣品中銅粉添加量均為銅-環(huán)氧體系的導電閾值，環(huán)氧樹脂和固化劑的用量亦相同，偶聯(lián)劑取其初始導電性較好的用量。但是由圖7的掃描電鏡照片看到的卻是這樣的現(xiàn)象：CT-136銅-環(huán)氧體系中的銅粉分布均勻，看來銅粉含量多;NTC-401銅-環(huán)氧體系中銅粉比較均勻，看來銅粉含量少一些;KH550銅-環(huán)氧體系中的銅粉堆積在涂層的底部，看起來銅粉含量很少。涂層微觀分析照片顯示的現(xiàn)象與事實之間的偏差正說明了不同偶聯(lián)劑對銅- 環(huán)氧體系的作用效果不同。這是由于不同偶聯(lián)劑與體系中的環(huán)氧樹脂、T-31固化劑及銅粉的作用機理不同造成的，深層的作用模式還有待于進一步研究，從涂層微觀分析結(jié)果證明了這樣一個結(jié)論：加入少量的鈦酸酯類偶聯(lián)劑CT-136，大大地改善了銅粉在環(huán)氧樹脂中的分散性，可以制備出各相分布均勻的導電涂層，使得銅-環(huán)氧體系具有良好的初始導電性和常溫儲存條件下的導電穩(wěn)定性。

4·結(jié)論

實驗研究表明：偶聯(lián)劑的加入，對銅-環(huán)氧導電涂料初始導電性和常溫儲存條件下的導電穩(wěn)定性都有影響。每種偶聯(lián)劑對涂層初始導電性能的提高均有一個最佳用量范圍，NTC-401的用量范圍最寬，CT-136次之，硅烷偶聯(lián)劑KH550再次。三種偶聯(lián)劑的使用均對提高銅粉在環(huán)氧體系中抗氧化性都有貢獻，其中加入CT-136的銅-環(huán)氧導電涂料的常溫儲存條件下導電穩(wěn)定性最好。結(jié)合涂層微觀分析結(jié)果，進一步從偶聯(lián)劑影響體系中各相分布均勻性角度解釋其對涂層宏觀導電性能的影響。綜合各項實驗結(jié)果，即在銅-環(huán)氧體系中，加入2%～3%復合單烷氧型鈦酸酯偶聯(lián)劑CT-136，不僅可以制備出各相分散均勻的初始導電性好的導電涂料，而且還可以提高其在常溫條件下的導電穩(wěn)定性，一定程度上解決了導電涂料在使用過程中銅粉的防氧化問題。