專利名稱：用于接地的防腐導(dǎo)電涂料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接地材料領(lǐng)域，特別是一種用于接地的防腐導(dǎo)電涂料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國由于資源、經(jīng)濟(jì)等原因，接地網(wǎng)所用的材質(zhì)主要為普通碳鋼。此類材料的接地體埋設(shè)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(wǎng)接地。銅接地體雖然具備防腐性能，但由于接地體埋設(shè)于地下潮濕及各種腐蝕性的環(huán)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(huán)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(nèi)大規(guī)模使用；因此國內(nèi)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(dǎo)致接地體的腐蝕。近年來，有一種應(yīng)用防腐導(dǎo)電涂料對接地裝置進(jìn)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(wǎng)防腐中受到廣泛關(guān)注。國內(nèi)現(xiàn)有的防腐導(dǎo)電涂料亦存在各種問題1、某些涂料干燥后的交聯(lián)性和力學(xué)性能差，對土壤腐蝕介質(zhì)的耐腐蝕能力不夠；2、目前國內(nèi)大部分涂料均采用普通環(huán)氧樹脂，而普通環(huán)氧樹脂因質(zhì)脆，在受外力作用時容易形成破壞性應(yīng)力而導(dǎo)致涂層開裂；3、涂料采用的導(dǎo)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(wǎng)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(dá)不到防腐效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種防腐性、導(dǎo)電性、耐高溫性以及柔韌性都好的用于接地的防腐導(dǎo)電涂料及其制備工藝。為此本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一、用于接地的防腐導(dǎo)電涂料由納米炭黑、膠體石墨、韌性環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、稀釋溶劑、固化劑和增塑劑組成；各組分含量按質(zhì)量百分比分別為納米炭黑10% 15% ；膠體石墨5% 10%;韌性環(huán)氧樹脂20 % 30 % ；有機(jī)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(zhì)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(zhì)量比例為1 1;所述的納米炭黑和膠體石墨的質(zhì)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(jī)理采用納米炭黑、膠體石墨、韌性環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂作為涂料的主要組成成分。納米炭黑作為導(dǎo)電填料，使涂料的導(dǎo)電性和封閉性能良好；膠體石墨作為導(dǎo)電填料，其片狀結(jié)構(gòu)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(huán)氧樹脂，除具有環(huán)氧樹脂的系列優(yōu)良性能外，其固化物具有柔韌性，其涂層能通過分子構(gòu)象變化消除內(nèi)應(yīng)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(jī)硅樹脂，因其優(yōu)良的耐高溫性能，使涂料具備耐高溫的性能，即熱穩(wěn)定性，使得地網(wǎng)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(dǎo)電涂料的制備工藝用于接地的防腐導(dǎo)電涂料的制備工藝包括下列步驟①取稀釋溶劑、韌性環(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂送入攪拌機(jī)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(jī)研磨混勻，研磨達(dá)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(fā)明與現(xiàn)有的防腐導(dǎo)電涂料相比，具有下列優(yōu)點和積極效果1、具有高導(dǎo)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(wěn)定性好，能經(jīng)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(lián)性以及力學(xué)性能；5、適用于具有防腐要求的防雷接地、工作接地、保護(hù)接地等各種接地。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例詳細(xì)說明一、組分選取多少試驗1、實施例一稀釋溶劑38 %，韌性環(huán)氧樹脂30 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %， 膠體石墨5 %，固化劑15 %，有機(jī)硅樹脂0 %。各組分質(zhì)量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導(dǎo)電性能和柔韌性良好。2、實施例二
稀釋溶劑33 %，韌性環(huán)氧樹脂30 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %，膠體石墨10 %，固化劑15 %，有機(jī)硅樹脂0 %。各組分質(zhì)量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導(dǎo)電性能和柔韌性良好。3、實施例三稀釋溶劑43 %，韌性環(huán)氧樹脂20 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %，膠體石墨5 %，固化劑10 %，有機(jī)硅樹脂10 %。各組分質(zhì)量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導(dǎo)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(huán)氧樹脂20 %，增塑劑2 %，納米炭黑10 %，膠體石墨10 %，固化劑10 %，有機(jī)硅樹脂10 %。各組分質(zhì)量百分比之和等于100% ；其性狀是防腐性能、導(dǎo)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(dǎo)電涂料產(chǎn)品，其稀釋劑的比例影響產(chǎn)品的固體含量，并對粘度產(chǎn)生影響；涂料的防腐性能隨韌性環(huán)氧樹脂成分的增加而提高；涂料的導(dǎo)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(jī)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(huán)氧樹脂選用韌性環(huán)氧樹脂為雙酚F環(huán)氧樹脂。4、有機(jī)硅樹脂選用有機(jī)硅樹脂為耐高溫有機(jī)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(zhì)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(guān)于防腐導(dǎo)電涂料的試驗情況本發(fā)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(fā)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(fā)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(jié)論
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經(jīng)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(fā)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(xiàn)起泡、脫落或銹蝕斑點。3、試驗結(jié)果分析試驗結(jié)果表明普通涂料與本發(fā)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(fā)，使用過程中的進(jìn)一步交聯(lián)和水分子物質(zhì)析出等因素，使涂層體積收縮而形成內(nèi)應(yīng)力。使用中冷熱、干濕的循環(huán)交替，涂層與基體的漲縮系數(shù)不同會導(dǎo)致界面產(chǎn)生反復(fù)的相對位移，形成破壞性應(yīng)力，從而導(dǎo)致涂層出現(xiàn)起泡、開裂等不良現(xiàn)象。而本發(fā)明涂料采用韌性環(huán)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(gòu)象變化消除內(nèi)應(yīng)力，降低涂層起泡、開裂的可能。因此本發(fā)明的防腐性能優(yōu)良。
權(quán)利要求
1.一種用于接地的防腐導(dǎo)電涂料，其特征在于由納米炭黑、膠體石墨、韌性環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、稀釋溶劑、固化劑和增塑劑組成；各組分含量按質(zhì)量百分比分別為納米炭黑10% 15% ；膠體石墨5% 10% ；韌性環(huán)氧樹脂20% 30% ；有機(jī)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(zhì)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(zhì)量比例為1 :1 ； 所述的納米炭黑和膠體石墨的質(zhì)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(quán)利要求1所述的一種用于接地的防腐導(dǎo)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(huán)氧樹脂和有機(jī)硅樹脂送入攪拌機(jī)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(jī)研磨混勻，研磨達(dá)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(fā)明公開了一種用于接地的防腐導(dǎo)電涂料及其制備工藝，涉及接地材料領(lǐng)域。本涂料各組分含量按質(zhì)量百分比分別為納米炭黑10%～15%；膠體石墨5%～10%；韌性環(huán)氧樹脂20%～30%；有機(jī)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(zhì)量百分比之和等于100%。本涂料具有高導(dǎo)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(wěn)定性好，能經(jīng)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(lián)性以及力學(xué)性能；適用于具有防腐要求的防雷接地、工作接地、保護(hù)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(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)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(zé)任公司