一種水性防腐導(dǎo)電涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性防腐導(dǎo)電涂料及其制備方法，屬于腐蝕與防護技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 變電站接地網(wǎng)是用于工作接地、防雷接地、保護接地的必備設(shè)施，是確保人身、設(shè) 備、系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)，它在防雷電、靜電和故障電流起著泄流和均壓的作用。
[0003] 接地極在土壤中因受到電化學(xué)腐蝕而遭到破壞，在腐蝕性嚴重的土壤中，接地極 在幾年內(nèi)就會被腐蝕殆盡。許多接地體未考慮防腐蝕措施，運行多年后地網(wǎng)腐蝕嚴重，滿足 不了熱穩(wěn)定要求，當發(fā)生短路事故時，地網(wǎng)燒斷，地電位升高，高壓串入二次回路，使事故擴 大，造成重大經(jīng)濟損失。
[0004] 目前世界上普遍采用鋼材為接地材料，我國和許多國家也采用鋼材，美國和一些 歐洲國家則采用銅材，銅抗腐蝕性較好，但價格昂貴，投資成本增加5~6倍，而且易發(fā)生電 偶腐蝕。鋼作為接地體，熱穩(wěn)定性較銅好，價格便宜，但其耐腐蝕性能較差。目前我國常用 的接地電極材料主要有鍍鋅鋼和碳鋼，工程實踐表明 [1°]這兩種接地電極材料易發(fā)生土壤 腐蝕，存在腐蝕速率快、開挖修復(fù)周期短、可靠性差、難以達到設(shè)計的使用壽命等問題，正逐 步被其它材料所替代。在腐蝕性嚴重的土壤中，鍍鋅層很快被腐蝕掉，無法從根本上解決腐 蝕問題，開發(fā)出兼具耐蝕性和導(dǎo)電功能的涂料為解決接地材料的腐蝕問題提供了新途徑。
[0005] 目前，國內(nèi)外研究較多的導(dǎo)電涂料有銀系、銅系、鎳系、炭系等[13]。
[0006] 銀作為導(dǎo)電填料的優(yōu)點是電阻率低、導(dǎo)電性能好、抗氧化能力強、導(dǎo)電性能穩(wěn)定 等，屏蔽效果極佳（可達65dB以上），但銀價格昂貴，且在濕熱條件下容易發(fā)生迀移而導(dǎo)致 涂層電阻升高，導(dǎo)電性能下降，只能用于航空等特殊領(lǐng)域 [4]。
[0007] 銅粉具有低廉的成本和與銀近似的導(dǎo)電性，銅粉化學(xué)性質(zhì)活潑，表面易氧化，從而 形成不導(dǎo)電的銅氧化物。尤其對于作為導(dǎo)電填料的細小銅粉，大的比表面積使其更易氧化。 使其導(dǎo)電性迅速下降，甚至不導(dǎo)電。銅粉的氧化破壞了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性，使得涂層表面導(dǎo) 電性變差，電磁屏蔽效能劣化，不作特殊處理難以實用 [5]。
[0008] 鎳系導(dǎo)電填料表面活性高，比表面積大，具有良好的導(dǎo)電性，價格適中，化學(xué)穩(wěn)定 性好已經(jīng)被應(yīng)用于很多領(lǐng)域 [6]。
[0009] 炭系導(dǎo)電填料多以炭黑、石墨為主，具有成本低、質(zhì)輕、結(jié)構(gòu)高、無毒無害等優(yōu)點， 但是顏色黑、裝飾性差、難分散、易沉積結(jié)塊、涂層附著力差、易龜裂、耐油性差、炭粒子易向 涂層表面迀移 [7'8]。
[0010] 導(dǎo)電涂料中的樹脂常用丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂。其中以鎳-丙烯酸樹脂體系最 為常用。
[0011] 中國專利CN103333574A公開了一種能在高溫下使用并且耐腐蝕的涂料；在高溫 下使用時仍然具有機械強度強，附著力強，耐腐蝕的涂料；采用原料包括基料、溶劑、固化 劑、顏填料、硅烷偶聯(lián)劑、催干劑、助劑。導(dǎo)電涂料是指電導(dǎo)率大于10 12S/m、具有半導(dǎo)體或?qū)?體性能的功能性涂料。
[0012] 導(dǎo)電涂料按照應(yīng)用特征可以分為四大類：1.作為導(dǎo)電體使用的涂料，具有傳導(dǎo)電 流的能力；2.防屏蔽導(dǎo)電涂料，可以屏蔽無線電波、電磁波等；3.抗靜電涂料；4.其他，如 電致變色涂層，光電導(dǎo)涂層。
[0013] 該專利公開的是能在高溫下使用并且耐腐蝕的涂料，它是防屏蔽涂料，可以屏蔽 輻射的無線電波和電磁波等，這與本申請公開的富鎳防腐導(dǎo)電涂料，具有耐腐蝕性能，具有 傳導(dǎo)電流的能力，作為導(dǎo)電體使用的涂料是不相同的。
[0014] 參考文獻
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種既有較好的導(dǎo) 電性能，又表現(xiàn)出優(yōu)良的防腐性能的富鎳防腐導(dǎo)電涂料及其制備方法。
[0016] 本發(fā)明的技術(shù)方案 一種水性防腐導(dǎo)電涂料，由A組分和B組分組成，A組分和B組分按重量百分比計算，B組分為5-50,優(yōu)選為10-40%，更優(yōu)選為10-20%，余量為A組分； 其中A組分，按重量百分比計算，其原料組成及含量如下： 成膜物質(zhì) 45% 填料 17% 溶劑乙二醇丁醚 5% 分散劑銨鹽類 〇. 4% 消泡劑聚硅氧烷類 〇. 4% 增稠劑 〇. 5% 潤濕劑 0.4% pH調(diào)節(jié)劑 1.6% 其他助劑 0. 5% 顏料黑色漿 3% 余為蒸饋水； 所述的成膜物質(zhì)為pH=6-7,固含量49± 1%，外觀為乳白色液體，粘度是17-19S/常溫的 高粘度丙烯酸樹脂、T4杯的丙烯酸乳液或pH=7-8,固含量49±1%，外觀是乳白色液體，粘度 是5000-9000CP.S的丙烯酸乳液； 所述的填料為硫酸鋇或鍶鉻黃； 所述的分散劑銨鹽類為濰坊魯一化學(xué)有限公司生產(chǎn)的5027、上海鴻涂實業(yè)有限公司生 產(chǎn)的HTK-5027或北京聯(lián)和象尚化工科技有限公司生產(chǎn)的XS-6200 ; 所述的消泡劑聚硅氧烷類為分子量均為162. 37752的聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷或乙 二醇硅氧烷等聚硅氧烷類； 所述的增稠劑為聚丙烯酰胺、聚氨酯或改性聚脲等； 所述的潤濕劑為非離子或陰離子表面活性劑，非離子型表面活性劑為聚氧乙烯烷基酚 醚或聚氧乙烯脂肪醇醚；陰離子型表面活性劑為磺酸鹽、脂肪酸、脂肪酸酯硫酸鹽或磷酸酯 等； 所述的pH調(diào)節(jié)劑為冰乙酸、乙酸或己二酸等； 所述的其他助劑為增塑劑、流平劑等，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸酯，所述的流平劑為 表面活性劑或羧甲基纖維素； 其中B組分為200-300目，優(yōu)選為250目的鎳粉。
[0017] B組分鎳粉的細度直接影響水性防腐導(dǎo)電涂料的浸涂性能、耐蝕性能和導(dǎo)電性能。 B組分鎳粉粒徑較大時，水性防腐導(dǎo)電涂料的浸涂性能較差，涂層針孔較多，致密性差，導(dǎo)致 涂層抗?jié)B性差，耐蝕性不好。B組分鎳粉越細，其表面積越大，水性防腐導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性越 好；然而，B組分鎳粉細度增加，其表面氧化性將加劇，表面生成的氧化物會導(dǎo)致水