CN102408813B - 高导电、重防腐、吸波粉末涂料 - Google Patents
高导电、重防腐、吸波粉末涂料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高导电、重防腐、吸波粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为：环氧树脂450-500份；固化剂50-100份；导电颜料50-100份；导电填料200-250份；助剂30-50份；将上述物料加到高速混料机，经干混合后加到挤出机，在挤出温度80-90℃进行熔融、混炼、冷却、压片，再经粉碎机粉碎、分级、过筛、包装，成为粉末涂料产成品。本发明具有高导电特性，对一定的电磁波有吸收作用，可以做为电磁屏蔽的首选涂层，被应用于变频器外壳、微电、弱电元器件外壳等方面。此外，本发明具有优异的防腐性能，又具有极好的导电性能，导电值达到105欧姆，导电能力几乎接近金属导体，是理想的抗静电的涂层，是防火防爆的安全保证。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，特别涉及一种高导电、重防腐、吸波粉末涂料。
背景技术
在采矿、石油开采及冶炼、易燃易爆油气的存贮与运输等设备制造时，防腐防静电是非常重要的环节，是安全的重要保证。静电积聚易产生瞬间放电，如果环境介质中有可燃气体(或可燃液体挥发物)，就可能发生爆炸，造成重大人员伤亡事故和财物损失。这类设备生产厂家在设计时，大多都充分考虑这一问题，要求设备涂层不仅具有优异的防腐性能，还要具备良好的导电性能、易涂性、导电耐久性、低成本等因素。
随着近年来微电、弱电元器件、大规模集成电路的发展，也要求外壳要有可靠的静电保护和静电屏蔽功能，所涂涂料能吸收高频辐射和高能电磁波的能量，使内部脆弱的元件得到良好的保护。比如电脑主机外壳、电机变频器外罩、多功能配电柜涂层、煤气瓶、精密仪器仪表外壳等。
另外在军工方面，有时也会涉及防电子干扰、隐身功能，涂层吸收雷达波也是隐身的一种重要手段。这些都要求涂层的特殊功能性更强。
目前，尚未发现符合上述功能的涂料产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有普通油漆、普通粉末涂料之技术不足(二者所形成的涂层均为绝缘的，无法导除静电)，提供了一种能导电、能防腐、能吸波的耐久性涂层涂料，该涂料一次即可厚涂，施工简单。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高导电、重防腐、吸波粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为：
而且，所述环氧树脂由CYD014U环氧树脂、907环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂所组成的混合物，其重量比例为：CYD014U环氧树脂∶907环氧树脂∶邻甲酚醛环氧树脂＝300∶150∶35。
而且，所述固化剂为咪唑和酚类固化剂，为2-甲基咪唑、双酚A为端基的线性树脂。
而且，所述导电颜料由导电钛白粉和导电炭黑组成，其重量比例为：导电钛白粉∶导电炭黑＝1∶5。
而且，所述导电填料为导电硫酸钡、导电锌粉、导电聚苯胺的混合物，其重量比例分别为：导电硫酸钡∶导电锌粉∶导电聚苯胺＝25∶5∶1。
而且，所述助剂为788流平剂、701B光亮剂、安息香的混合物，其重量比例为：788流平剂∶701B光亮剂∶安息香＝9∶7∶3。
而且，所述导电聚苯胺的化学分子式为：
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用重复单元3-7的长链环氧树脂，配以重防腐型邻甲酚醛树脂，取代了油漆所采用的液体环氧加多元胺固化体系，提高了抗腐蚀性、抗弯曲性能，且附着力强，不开裂，不剥离，防腐性优异。
2、本发明采用酚羟基长链固化剂，用改性咪唑催化固化以求达到快速固化之目标。为提高环氧树脂的洁净度，摈弃一般水洗法残氯量高的缺点(残氯量高对于重防腐涂层的损害是致命的缺陷)，可以采用中频加热快速固化，也可用普通热烤炉加热固化，经客户实际生产使用验证，操作简单方便，适合自动化涂装，涂层厚度易于控制，节约能耗及人工费用显著，取得较好的防腐检测效果。
3、本发明的涂料为线型酚醛环氧树脂分子结构，不仅含有较多的苯环和羟基，而且有较长的柔性链，是专为重防腐粉末涂料设计，有极好的相溶性，反应活性高，有很强的粘附力，可快速固化，交联密度高，涂膜具有卓越的刚性和耐湿热性、耐化学品性、耐溶剂性、耐阴极剥离性、流平性及柔韧性、抗冲击性等机械性能。
4、本发明所选择的颜料、填料组份为：导电钛白粉、导电碳黑、导电石墨、导电硫酸钡、导电锌粉、导电聚苯胺，兼顾了掺杂导电和本征导电的共同优点，使涂层的表面电阻仅有105欧姆以下，几乎与金属导体的导电性能一样，任何静电均能快速导走，绝无积聚的可能。
5、本发明所制备的高导电重防腐吸波粉末涂料主要应用于矿井瓦斯管道、矿井排气通风管道、煤气贮罐、煤气管线、油汽贮柜及管道阀门、易燃易爆介质输配线路涂装；该涂料所生成的涂层经相关权威部门检测，导电性能和防腐性能优异，完全能达到进口同类产品的指标，有些指标甚至超过国外产品，价格也优于进口产品。
附图说明
图1为本发明导电炭黑的添加量与电阻值的变化图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种高导电重防腐吸波粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为：
制备方法是：
将上述各物料按重量份数加到高速混料机，经干混合后加到挤出机，在挤出温度80-90℃进行常规的熔融、混炼、冷却、压片，再经粉碎机粉碎、分级、过筛、包装，即成为粉末涂料产成品。
下面分别叙述各个原料的构成及功用：
1、环氧树脂为三种环氧树脂的混合物，其各组分构成及最佳重量份数分别为：
CYD014U环氧树脂：300；
907环氧树脂：150；
邻甲酚醛环氧树脂：35。
本发明摈弃以前防腐体系中单一环氧树脂品种的思路，采用多种分子结构不同的环氧树脂体系，比如长碳链907H环氧、多官能团ECN邻甲酚醛环氧树脂与CYD014U环氧树脂相结合按一定比例搭配使用，大分子互补网络结构，形成致密的涂层，所含环氧树脂的平均聚合度宜控制在4～9之间。
2、固化剂采用2-甲基咪唑、双酚A为端基的线性树脂(外观白色晶体，熔点℃143.0～146.0，含量％≥99.5)，目的是为使涂层低温快速固化及具有重防腐功能，以提高涂层柔韧性，增加缠绕、包埋的机率，同时固化剂所具有的多羟基结构也提高了对基材的附着力。
3、导电颜料：由导电钛白粉、导电炭黑组成，其最佳重量份数分别为：
导电钛白粉：10
导电炭黑：50。
现阶段在市场上用途最广的是以导电碳黑掺杂导电为主的，其产量排在导电产品的第一位。在导电碳黑含量较低时，表面电阻基本没有变化或者变化很小，随着导电碳黑含量的增加，表面电阻缓慢下降；当达到渗滤阈值时表面电阻大幅下降，形成一段比较陡峭的曲线.说明此时大多数导电碳黑粒子的距离减小到足以与相邻粒子接触或通过电子跃迂形成连续的导电通路或导电网络，因而出现表面电阻突变而超过渗滤阈值后粉末涂料的表面电阻变化又趋于平缓。
4、导电填料：为导电硫酸钡、导电锌粉、导电聚苯胺的混合物，其最佳重量份数分别为：
导电硫酸钡：250
导电锌粉：50
导电聚苯胺：10。
上述三种填料导电性能优异，锌粉不仅能提高导电性能，而且还起到牺牲阳极保护阴极的电化学防护功能，对提高涂层的重防腐功能有重大意义；另外各物料易取得，成本低，但不降低涂膜各项性能。
导电聚苯胺具有优异的环境稳定性、较高的导电性，聚苯胺涂料能在金属表面形成氧化物，当涂层表面有划痕或空洞时，聚苯胺能够修复金属或氧化物之间的化学老化，裸露部位的涂层仍然具有良好的防腐效果，这一特性有着其它涂层无法比拟的优势；在酸性(酸雨)环境下，有聚苯胺的涂层比没有该组份的涂层耐蚀性高出100倍。导电聚苯胺已经成为业界公认的最有应用前景的导电高分子之一。下面是导电聚苯胺的化学分子式：
5、助剂：为流平剂、光亮剂、消泡剂的混合物，其最佳重量份数分别为：
流平剂(788流平剂)：9
光亮剂(701B光亮剂)：7
消孔剂(安息香)：3
本发明所采用的各种原料均为市售产品。
本发明保证了涂层的高导电性、重防腐性、吸电磁波性。抗折弯性、柔韧性显著提高，涂层的附着力、抗腐蚀性能也通过了国标相关检测
实际应用效果及试验情况：
一、涂层通过表面电阻测试其阻值为：105(Ω.m)这一指标反映的是涂层导电性能
二、满足国内防静电设备生产企业涂覆要求，并进行了批量生产实践。
主要应用于电极材料、静电屏蔽材料、金属防腐蚀材料、电解电容器、微波吸收隐身材料、电致发光器件正极修饰材料、导电涂层、化学和生物传感器等；中性半导态的应用领域有电致发光材料、场效应管(FET)、半导体材料、聚合物光伏打电池材料等。煤矿瓦斯通风管道涂装、矿井排气排水管道涂装、精密电气仪表防护外壳、煤气管道及贮存罐体涂装、电机外壳、其他防静电场所。
本粉末涂料的各种试验性能参数：
本粉末涂料所形成的涂层性能参数
Claims (2)
1.一种高导电、重防腐、吸波粉末涂料，其特征在于：其原料构成组分及其重量份数分别为：
所述环氧树脂由CYD014U环氧树脂、907环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂所组成的混合物，其重量比例为:CYD014U环氧树脂：907环氧树脂：邻甲酚醛环氧树脂=300:150:35；
所述导电颜料由导电钛白粉和导电炭黑组成，其重量比例为：导电钛白粉：导电炭黑=1：5；
所述导电填料为导电硫酸钡、导电锌粉、导电聚苯胺的混合物，其重量比例分别为：导电硫酸钡：导电锌粉：导电聚苯胺=25：5：1；
所述导电聚苯胺的化学分子式为：
聚苯胺(PAn)；
将上述物料加到高速混料机，经干混合后加到挤出机，在挤出温度80-90℃进行熔融、混炼、冷却、压片，再经粉碎机粉碎、分级、过筛、包装，即成为粉末涂料产成品。
2.根据权利要求1所述的高导电、重防腐、吸波粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为2-甲基咪唑、双酚A为端基的线性树脂。
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