本發(fā)明的導(dǎo)電防腐涂料導(dǎo)電性能優(yōu)良,附著力強(qiáng)不易剝落,能夠有效的防止金屬 的腐蝕,且制備方法簡(jiǎn)單,適于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
【附圖說明】
[0044] 圖1為碳納米管添加量對(duì)不同環(huán)氧值樹脂基涂料導(dǎo)電性影響; W45] 圖2為在不同環(huán)氧值樹脂涂料中添加12. 5%碳納米管時(shí)涂層斷面圖;
[0046] 圖3為不同樹脂涂層體積電阻率隨碳納米管添加量關(guān)系;
[0047] 圖4為碳納米管添加量與涂層體積電阻率的關(guān)系;
[0048] 圖5為石墨添加量與涂層體積電阻率關(guān)系;
[0049] 圖6為碳納米管在填料中含量對(duì)涂層導(dǎo)電性影響;
[0050] 圖7為填料百分比對(duì)涂層導(dǎo)電性影響。
【具體實(shí)施方式】
[0051] W下通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施過程和產(chǎn)生的有益效果,旨在幫助閱 讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn),不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。 陽(yáng)0巧實(shí)施例1
[0053] 一種導(dǎo)電防腐涂料,其中,所述導(dǎo)電防腐涂料包含樹脂、固化劑、導(dǎo)電填料、偶聯(lián) 劑、分散劑、稀釋劑和助劑,其中W涂料總重量為100%計(jì)由如下成分制備得到:樹脂35%、 導(dǎo)電填料25%、固化劑13%、偶聯(lián)劑12. 5%、分散劑12. 5%稀釋劑I. 95%和助劑0. 05%, 其制備工藝過程是:將碳納米管與石墨1:2混合的導(dǎo)電填料、稀釋劑和偶聯(lián)劑按計(jì)量混合 改性比,其后加入分散劑分散混合改性化,再將混合料送入反應(yīng)蓋,加入樹脂和助劑,于溫 度為45°C、真空度為-0. 07Mpa、攬拌速度為80RPM條件下反應(yīng)0.化,于所述真空狀態(tài)自然冷 卻后,最后加入固化劑均勻分散后,出料,得到所述涂料。其中,所述樹脂為E5U藍(lán)星新材 料無錫樹脂廠),固化劑為701B(北京金島奇±材料有限公司生產(chǎn)),偶聯(lián)劑為KH-560,分 散劑為吐溫80,稀釋劑為二甲苯,助劑為質(zhì)量比1 :1 :1的消泡劑(道康寧ACP-1500有機(jī)娃 消泡劑)、流平劑(畢克byk-345有機(jī)娃流平劑)和附著力增進(jìn)劑(道康寧附著力增進(jìn)劑 Z-6121)。
[0054]在不同試驗(yàn)用尺寸的鋼樣板表面,取適量涂料,用涂抹器或刷子制模,室溫固化 干燥7天。進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果如下:涂料體積電阻率為4.7Q-cm;表面接觸電阻為 0. 5Q-cm2;導(dǎo)電率為0. 21S'em1;耐腐蝕性為在20%H2SO4溶液浸泡4她,涂層不起泡,無 裂紋;耐沖擊電流密度為> 150A?cm2;附著力(畫圈法)為1級(jí)。 陽(yáng)化5]將制得的涂料刷涂或漉涂到接地網(wǎng)的金屬表面成膜即可。 陽(yáng)〇56]試驗(yàn)例[0057] 1、樹脂影響
[005引本發(fā)明還對(duì)不同樹脂的效果進(jìn)行了比較:
[0059]首先利用基礎(chǔ)配方,取60%環(huán)氧樹脂E51為成膜基料,分別取樹脂質(zhì)量的7. 5%、 12. 5%、17. 5%、22. 5%、27. 5%碳納米管為導(dǎo)電填料,加入與填料等量的偶聯(lián)劑和分散劑, 助劑加入微量,利用稀釋劑調(diào)節(jié)粘度,高速分散后,加入樹脂37%的701B固化劑攬拌均勻, 用厚度儀均勻涂敷與基材上,室溫固化,待檢測(cè)。
[0060] 將環(huán)氧樹脂E51分別用環(huán)氧樹脂E44、徑基丙締酸樹脂4365A、W及徑基丙締酸樹 脂4365A與2060AW3 :2復(fù)配樹脂替換,同樣涂刷板材,固化后檢測(cè)。
[0061] 表1、E44中不同碳納米管含量對(duì)涂層性能影響
W64] 表2、E51中不同碳納米管含量對(duì)涂層性能影響 陽(yáng)0化]
[0066] 將碳納米管添加量對(duì)涂料涂層體積電阻率影響繪圖如圖I:
[0067] 由圖1中可W看出,當(dāng)導(dǎo)電填料添加量較低時(shí),環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電防腐涂料均表現(xiàn) 出較高的電阻率,和環(huán)氧樹脂基體一樣呈現(xiàn)出高電阻率。當(dāng)填料添加量為樹脂基體的某個(gè) 值時(shí),曲線出現(xiàn)了一個(gè)拐點(diǎn),此時(shí)涂層的體積電阻率大幅度降低,此拐點(diǎn)即為逾滲閥值。此 后隨著導(dǎo)電填料添加量的增加,涂層的體積電阻率基本上呈線性降低。當(dāng)導(dǎo)電填料添加量 超過逾滲閥值時(shí),此時(shí)再繼續(xù)增加導(dǎo)電填料,涂層體積電阻率W相對(duì)較小的幅度降低,原因 可能是導(dǎo)電填料在基體樹脂中已經(jīng)形成相對(duì)最好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),如果繼續(xù)增加導(dǎo)電填料,可 能會(huì)引起團(tuán)聚現(xiàn)象的產(chǎn)生,對(duì)良好導(dǎo)電通路的形成有了阻礙作用,所W涂層導(dǎo)電性提高也 變得相對(duì)緩慢。碳納米管在不同環(huán)氧值環(huán)氧樹脂中均出現(xiàn)了閥值,但出現(xiàn)閥值點(diǎn)不同。碳納 米管在E51環(huán)氧樹脂基涂料中的閥值在12. 5 %處,而在E44樹脂基涂料中閥值達(dá)到了 15% 左右,導(dǎo)電填料在E51樹脂中能更快的到達(dá)閥值,運(yùn)樣能有效的降低涂料中基料及導(dǎo)電填 料的使用量。 W側(cè)如圖1中,當(dāng)碳納米管在涂料中添加量均為12. 5%時(shí),WE51環(huán)氧樹脂為成膜基料 的導(dǎo)電涂料涂層體積電阻率明顯低于E44環(huán)氧樹脂基涂料涂層。 W例從圖2中看出,相同碳納米管添加量時(shí),導(dǎo)電填料在E51樹脂中分散性明顯好于E44。在圖2的(a)中,碳納米管出現(xiàn)明顯小范圍的團(tuán)聚,而圖2的化)中碳納米管分散較 均勻。
[0070] 圖1中,當(dāng)碳納米管添加量達(dá)到22. 5%時(shí),WE44樹脂為成膜基料的導(dǎo)電涂料涂層 已出現(xiàn)微裂紋,而E51成膜基料的涂層還較完整;當(dāng)碳納米管添加量到27. 5%時(shí),WE51樹 脂為成膜基料的導(dǎo)電填料涂層也出現(xiàn)了微裂紋。
[0071] 隨著碳納米管添加量的增加,不同環(huán)氧值樹脂基料涂層出現(xiàn)裂紋先后也不一樣。 E44樹脂基涂料涂層出現(xiàn)裂紋比E51早。
[0072] 下面對(duì)比徑基丙締酸樹脂4365AW及徑基丙締酸樹脂4365A與2060A復(fù)配的樹脂 分別為成膜基料時(shí)涂料涂層性能。
[0073] 表3徑基丙締酸4365A中不同碳納米管含量對(duì)涂層性能影響
[0074]
[0075] 表4復(fù)配徑基丙締酸樹脂中不同碳納米管含量對(duì)涂層性能影響
[0076]
[0077] 從表中看出,徑基丙締酸樹脂W及環(huán)氧樹脂都體現(xiàn)出與基材優(yōu)異的結(jié)合力,附著 力均能達(dá)到1級(jí)。體積電阻率與碳納米管添加量關(guān)系如圖3。
[0078] 從圖3中看出,碳納米管在徑基丙締酸樹脂4365A基涂料中的滲流閥值為17. 5%, 在徑基丙締酸樹脂4365A與2060A復(fù)配樹脂中為15%。復(fù)配的丙締酸樹脂降低了填料在涂 料中滲流閥值,但丙締酸樹脂固含量均較低,限制了導(dǎo)電填料在樹脂中的最大添加量,因此 涂層在碳納米管添加量較少時(shí)就出現(xiàn)裂紋,出現(xiàn)裂紋后,涂層的防腐蝕性能明顯下降,運(yùn)是 因?yàn)楫?dāng)涂層有裂紋時(shí),酸性介質(zhì)就會(huì)隨著裂紋處進(jìn)入涂層開始腐蝕,開裂越嚴(yán)重,腐蝕速度 會(huì)越快。
[0079] 對(duì)比幾種不同種類W及不同分子量的樹脂為成膜基料時(shí)導(dǎo)電防腐涂料涂層的性 能,滲量均為導(dǎo)電填料相對(duì)于樹脂的百分比。
[0080] 表5樹脂種類對(duì)導(dǎo)電填料添加閥值與最大添加量影響
[0081]
[0082] 從表5中數(shù)據(jù)看出,碳納米管在環(huán)氧樹脂E51中的滲流閥值最低,其最大添加量為 22. 5%,且其附著力、耐腐蝕等性能均優(yōu)異。
[0083] 2、導(dǎo)電材料的影響
[0084] 碳納米管是一種呈現(xiàn)一種長(zhǎng)徑比很大的長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu),運(yùn)樣就使其在樹脂中很容易 形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)從而使復(fù)合體系具有良好的導(dǎo)電性。但單純的加入碳納米管來提高涂料導(dǎo)電 性時(shí),碳納米管比表面積極大,與樹脂相容性也不好,運(yùn)就很大的限制了碳納米管在樹脂中 的最大添加量。添加量很大時(shí)雖然能提高導(dǎo)電率,但涂層存在針孔魚眼等缺陷,嚴(yán)重影響涂 料耐腐蝕性能W及力學(xué)性能。
[0085] 可W利用碳納米管的細(xì)長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)配合,使石墨的彎曲片層結(jié) 構(gòu)用長(zhǎng)徑比極大的碳納米管搭接,形成較好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),既提高了涂層導(dǎo)電性,又增強(qiáng)了涂 料的耐腐蝕性能。
[0086] (1)碳納米管對(duì)環(huán)氧樹脂涂料導(dǎo)電性影響研究
[0087] 對(duì)不同添加量的碳納米管涂層的電阻率進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如圖4 :
[0088] 在其它條件一致的情況下,隨著碳納米管添加量的增加,涂層的體積電阻率逐漸 降低。運(yùn)是因