專利名稱：用于接地的防腐導電涂料及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及接地材料領域，特別是一種用于接地的防腐導電涂料及其制備工藝。
背景技術：
目前，我國由于資源、經濟等原因，接地網所用的材質主要為普通碳鋼。此類材料的接地體埋設于地下非常容易被氧化和腐蝕。為防止接地體的腐蝕，必須采取防腐措施，如采用銅等比較耐腐蝕的材料，或者在碳鋼表面噴涂鍍層。在國外，多采用全銅網接地。銅接地體雖然具備防腐性能，但由于接地體埋設于地下潮濕及各種腐蝕性的環境中，銅接地體同樣無法避免遭受腐蝕，只是延緩了被腐蝕的速度；同時破壞環境和耗損大量有色金屬。并且，銅接地體造價高，不適于在國內大規模使用；因此國內多采用銅包鋼、鋅包鋼等接地體； 但在實際運行過程中，鍍層不可避免地會遭受破壞而導致接地體的腐蝕。近年來，有一種應用防腐導電涂料對接地裝置進行表面處理的防腐方法，因其具有成本低、效率高、施工便捷的特點，在地網防腐中受到廣泛關注。國內現有的防腐導電涂料亦存在各種問題1、某些涂料干燥后的交聯性和力學性能差，對土壤腐蝕介質的耐腐蝕能力不夠；2、目前國內大部分涂料均采用普通環氧樹脂，而普通環氧樹脂因質脆，在受外力作用時容易形成破壞性應力而導致涂層開裂；3、涂料采用的導電填料對基體樹脂的封閉性不夠，這樣容易使腐蝕氣體滲入接地體，造成接地體的腐蝕；4、涂料的耐高溫性能不夠，致使地網在遭受雷電流或短路故障電流而溫升時，涂料易老化、失效，達不到防腐效果。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種防腐性、導電性、耐高溫性以及柔韌性都好的用于接地的防腐導電涂料及其制備工藝。為此本發明采用以下技術方案一、用于接地的防腐導電涂料由納米炭黑、膠體石墨、韌性環氧樹脂、有機硅樹脂、稀釋溶劑、固化劑和增塑劑組成；各組分含量按質量百分比分別為納米炭黑10% 15% ；膠體石墨5% 10%;韌性環氧樹脂20 % 30 % ；有機硅樹脂0 % 10 % ；稀釋溶劑30 % 50 % ；固化劑10% 15%;
增塑劑2% 3%;各組分質量百分比之和等于100% ；所述的稀釋溶劑為二甲苯和醋酸丁酯混合物，兩者質量比例為1 1;所述的納米炭黑和膠體石墨的質量比例為1 1或2 1;所述的固化劑為改性胺類；所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。工作機理采用納米炭黑、膠體石墨、韌性環氧樹脂和有機硅樹脂作為涂料的主要組成成分。納米炭黑作為導電填料，使涂料的導電性和封閉性能良好；膠體石墨作為導電填料，其片狀結構比球形粒子填料更能有效地降低透氣性，并可以補充填料的封閉性，提高涂料的防腐性能；韌性環氧樹脂，除具有環氧樹脂的系列優良性能外，其固化物具有柔韌性，其涂層能通過分子構象變化消除內應力，降低涂層因位移、振動等外力作用而造成的變形、開裂的可能；有機硅樹脂，因其優良的耐高溫性能，使涂料具備耐高溫的性能，即熱穩定性，使得地網在遭受雷電沖擊或短路故障而形成的大電流沖擊時，涂層不被燒毀、失效。二、用于接地的防腐導電涂料的制備工藝用于接地的防腐導電涂料的制備工藝包括下列步驟①取稀釋溶劑、韌性環氧樹脂和有機硅樹脂送入攪拌機中攪拌混勻；②再加入增塑劑、納米炭黑和膠體石墨，一起攪拌混勻后得混合料；③然后將混合料送入球磨機研磨混勻，研磨達到粒度要求，并密封保存即得混合液；④在使用時再向混合液中加入固化劑即可得到涂料成品。本發明與現有的防腐導電涂料相比，具有下列優點和積極效果1、具有高導電性和良好的防腐性能、封閉性，有利于防腐；2、具有柔韌性，有利于延長使用壽命；3、具有耐高溫性能，熱穩定性好，能經受大電流的沖擊；4、涂料采用雙組份的形式，涂料固化后可提高樹脂的交聯性以及力學性能；5、適用于具有防腐要求的防雷接地、工作接地、保護接地等各種接地。
具體實施例方式下面結合實施例詳細說明一、組分選取多少試驗1、實施例一稀釋溶劑38 %，韌性環氧樹脂30 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %， 膠體石墨5 %，固化劑15 %，有機硅樹脂0 %。各組分質量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導電性能和柔韌性良好。2、實施例二
稀釋溶劑33 %，韌性環氧樹脂30 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %，膠體石墨10 %，固化劑15 %，有機硅樹脂0 %。各組分質量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導電性能和柔韌性良好。3、實施例三稀釋溶劑43 %，韌性環氧樹脂20 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %，膠體石墨5 %，固化劑10 %，有機硅樹脂10 %。各組分質量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導電性能、柔韌性和耐高溫性能良好。4、實施例四 稀釋溶劑38 %，韌性環氧樹脂20 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %，膠體石墨10 %，固化劑10 %，有機硅樹脂10 %。各組分質量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導電性能、柔韌性和耐高溫性能良好。本制備方法最終制得的用于接地的防腐導電涂料產品，其稀釋劑的比例影響產品的固體含量，并對粘度產生影響；涂料的防腐性能隨韌性環氧樹脂成分的增加而提高；涂料的導電性能隨納米炭黑和膠體石墨成分的增加而提高；涂料的耐高溫性能隨有機硅樹脂成分的增加而提高；其表干時間與實干時間隨固化劑成分的增加而縮短。二、組分說明1、納米炭黑選用納米炭黑的顆粒大小位于10 90nm之間。2、膠體石墨選用膠體石墨的顆粒大小位于1 10 μ m之間。3、韌性環氧樹脂選用韌性環氧樹脂為雙酚F環氧樹脂。4、有機硅樹脂選用有機硅樹脂為耐高溫有機硅樹脂，為市售商品。5、稀釋溶劑選用稀釋溶劑為二甲苯和醋酸丁酯混合物，兩者質量比例為1 1。6、固化劑所述的固化劑為改性胺類。7、增塑劑所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。三、關于防腐導電涂料的試驗情況本發明與普通涂料的防腐性能對比試驗1、試驗方法1)耐鹽水性的測定用砂紙將6片50mmX 120mm的鍍鋅扁鋼上的鍍鋅層打磨掉，再分成兩組，每組3個試樣；其中一組用本發明涂料浸涂兩次，另一組用普通涂料浸涂兩次；實干后將兩組試片浸泡于10% NaCl溶液中，浸泡168h。2)耐酸堿性的測定用砂紙將12支Φ IOmmX 120mm的低碳鋼棒徹底打磨后，另一端5毫米處穿一小孔；再分成2組，每組6個試樣；其中一組用本發明涂料浸涂兩次，另一組用普通涂料浸涂兩次；實干后將每組試樣再各分為兩組，分別懸掛浸泡于10% NaOH、10% H2SO4溶液中，須將試樣的三分之二浸于溶液中，并加蓋，浸泡16他。2、試驗結論
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經過16 的浸泡后，觀察所有試樣的涂層表面的變化情況涂有本發明涂料的試樣表面無變化，涂層完好無損；涂有普通涂料的試樣涂層出現起泡、脫落或銹蝕斑點。3、試驗結果分析試驗結果表明普通涂料與本發明涂料相比存在柔韌性差的缺點，隨著涂層固化后期的溶劑揮發，使用過程中的進一步交聯和水分子物質析出等因素，使涂層體積收縮而形成內應力。使用中冷熱、干濕的循環交替，涂層與基體的漲縮系數不同會導致界面產生反復的相對位移，形成破壞性應力，從而導致涂層出現起泡、開裂等不良現象。而本發明涂料采用韌性環氧樹脂，使涂料干燥固化后具有柔韌性，較柔韌的涂層能通過分子構象變化消除內應力，降低涂層起泡、開裂的可能。因此本發明的防腐性能優良。
權利要求
1.一種用于接地的防腐導電涂料，其特征在于由納米炭黑、膠體石墨、韌性環氧樹脂、有機硅樹脂、稀釋溶劑、固化劑和增塑劑組成；各組分含量按質量百分比分別為納米炭黑10% 15% ；膠體石墨5% 10% ；韌性環氧樹脂20% 30% ；有機硅樹脂0% 10% ；稀釋溶劑30% 50% ；固化劑10% 15% ；±曾塑齊[J 2% 3% ；各組分質量百分比之和等于100% ；所述的稀釋溶劑為二甲苯和醋酸丁酯混合物，兩者質量比例為1 :1 ； 所述的納米炭黑和膠體石墨的質量比例為1 :1或2 :1 ； 所述的固化劑為改性胺類； 所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。
2.按權利要求1所述的一種用于接地的防腐導電涂料的制備工藝，其特征在于包括下列步驟①取稀釋溶劑、韌性環氧樹脂和有機硅樹脂送入攪拌機中攪拌混勻；②再加入增塑劑、納米炭黑和膠體石墨，一起攪拌混勻后得混合料；③然后將混合料送入球磨機研磨混勻，研磨達到粒度要求，并密封保存即得混合液；④在使用時再向混合液中加入固化劑即可得到涂料成品。
全文摘要
本發明公開了一種用于接地的防腐導電涂料及其制備工藝，涉及接地材料領域。本涂料各組分含量按質量百分比分別為納米炭黑10%～15%；膠體石墨5%～10%；韌性環氧樹脂20%～30%；有機硅樹脂0%～10%；稀釋溶劑30%～50%；固化劑10%～15%；增塑劑2%～3%；各組分質量百分比之和等于100%。本涂料具有高導電性和良好的防腐性能、封閉性，有利于防腐；具有柔韌性，有利于延長使用壽命；具有耐高溫性能，熱穩定性好，能經受大電流的沖擊；涂料采用雙組份的形式，涂料固化后可提高樹脂的交聯性以及力學性能；適用于具有防腐要求的防雷接地、工作接地、保護接地等各種接地。
文檔編號C09D183/04GK102417781SQ201110354610
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者劉旭, 王曉靜, 羅家明, 解子燕 申請人:武漢愛勞高科技有限責任公司