專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐油防腐抗靜電涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料組合物，更確切地說(shuō)，本發(fā)明是一種用于油罐、管線(xiàn)內(nèi)壁的耐油防腐抗靜電涂料及其制備方法。
涂料產(chǎn)品的品種很多，它們的性能和用途各有不同。目前我國(guó)油罐內(nèi)壁的防腐涂層多為環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)或聚氨酯類(lèi)，基本能滿(mǎn)足使用要求，但涂層為絕緣體，表面電阻一般都大于1010-15Ω。大量資料說(shuō)明，由于汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品在裝卸、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中很容易產(chǎn)生靜電，而涂層為絕緣體就難于迅速泄漏這些靜電荷，一旦靜電荷積聚到超過(guò)介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致火花放電，釀成火災(zāi)爆炸事故，如日本從1962年至1971年10年中因靜電引起的火災(zāi)事故每年約100起，其中與油罐、油管有關(guān)的就占30％以上，因此在考慮儲(chǔ)油罐防腐保護(hù)的同時(shí)，必須認(rèn)真考慮儲(chǔ)油罐內(nèi)石油產(chǎn)品靜電荷的泄漏問(wèn)題(宋廣成等，“石油罐防腐應(yīng)采用防靜電涂料”，《石油商報(bào)》，1994,NO3:31)。
為了解決上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)研制出一些有關(guān)抗靜電防腐涂料。例如方益三等發(fā)表的“油罐專(zhuān)用導(dǎo)電防腐涂料的配制與性能探討”一文中(《靜電》，1991,NO.1)介紹的涂料是以環(huán)氧樹(shù)脂為基料，導(dǎo)電炭素微粒結(jié)合導(dǎo)電離子表面活性劑作為導(dǎo)電填料，漆膜外觀呈黑色、光亮；中國(guó)專(zhuān)利CN1072708提出的聚氨酯為基料、石墨為導(dǎo)電填料的涂料，漆膜外觀呈黑色；王嫻等人在“E52-9導(dǎo)靜電防腐涂料”文中介紹采用丙烯酸/環(huán)氧共混樹(shù)脂，填加FJW抗靜電劑和復(fù)合導(dǎo)電填料的涂料(《煉油設(shè)計(jì)》1994,24(4):52)，涂層外觀為黑色。但是目前這些導(dǎo)靜電涂料，有的顏色太深(黑色或鐵紅色)，不利于施工；有的不耐油或水的侵蝕；有的含金屬粉末，作為油罐抗靜電涂料都不太理想。
在JP8575366專(zhuān)利中介紹的涂料是采用環(huán)氧--聚酰胺樹(shù)脂與鋅涂料作底漆，加入一定量的白色導(dǎo)電填料和硅烷或酞酸酯偶聯(lián)劑作面漆，白色導(dǎo)電填料為表面上鍍有氧化錫和氧化銻導(dǎo)電膜的TiO2粒。該涂料制備方法復(fù)雜，很難推廣實(shí)際應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種色淺、導(dǎo)靜電、耐腐蝕性?xún)?yōu)良、涂層致密、化學(xué)穩(wěn)定性好的耐油防腐抗靜電涂料。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的主要技術(shù)方案采用樹(shù)脂、導(dǎo)電粉、鈦白粉以及分散助劑、溶劑，通過(guò)簡(jiǎn)單的制備工藝即可以得到所需的產(chǎn)品。
本發(fā)明涂料的組合物包括樹(shù)脂、導(dǎo)電粉以及鈦白粉、分散助劑、溶劑，具體含量(以組合物為100計(jì))樹(shù)脂40-70％、導(dǎo)電粉20-40％、溶劑1-20％、分散助劑0-1％、鈦白粉0-10％。
上述組合物中還可以加入導(dǎo)電助劑，加入量是組合物重量的0.1-1.0％，所述的導(dǎo)電助劑是市售產(chǎn)品，包括北京華泰抗靜電研究所銷(xiāo)售的牌號(hào)為CN-4，以及北京市化工研究院生產(chǎn)幾個(gè)品種。
所述的樹(shù)脂包括常用的環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂。
所述的導(dǎo)電粉包括導(dǎo)電粉Ⅰ氧化錫粉末、導(dǎo)電粉Ⅱ以云母片為核心，外層包覆氧化錫粉末(據(jù)歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)0025583A，提出的方法制得)或其混合物，或它們與導(dǎo)電粉Ⅲ的混合物，所述的導(dǎo)電粉Ⅲ是經(jīng)導(dǎo)電助劑包覆的氧化鋅粉。所述的氧化錫、氧化鋅粉末，其有效成份含量大于98％，粒度325目，氧化錫粉電阻＜10Ω，氧化鋅粉電阻＜103Ω。
所述的分散助劑包括德國(guó)BYK公司生產(chǎn)的P104S，德國(guó)漢高公司產(chǎn)品Texaphor963以及上海涂料所生產(chǎn)的DA-50。
所述的溶劑可根據(jù)不同的樹(shù)脂選擇不同的溶劑，環(huán)氧樹(shù)脂可采用包括二甲苯、丁醇、環(huán)己酮或其混合物作溶劑，聚氨酯樹(shù)脂可采用包括二甲苯、甲苯、環(huán)己酮溶劑。
本發(fā)明的涂料制備方法包括下列步驟1．將樹(shù)脂、導(dǎo)電粉、分散助劑按比例投入混合罐中，用GJB高速攪拌機(jī)攪拌，攪拌0.5-1h；2．將(1)步混合物用砂磨機(jī)研磨至30微米，投入調(diào)漆罐并加入給定的溶劑，攪拌30分鐘；3．(2)步混合物經(jīng)過(guò)濾即得到合格的產(chǎn)品。
上述(2)步還可以加入導(dǎo)電助劑。所述的砂磨機(jī)是可以選用SW型臥式密閉砂磨機(jī)或KLS立式砂磨機(jī)。
本發(fā)明的涂料可按常規(guī)的油罐內(nèi)壁施工方法施工。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)由于采用淺色的導(dǎo)電粉，涂膜表面為白色或接近白色，有利于施工；本發(fā)明的涂料具有良好的導(dǎo)靜電性，漆膜表面電阻可以達(dá)到104-109Ω，經(jīng)過(guò)汽油、煤油、柴油介質(zhì)的浸泡，漆膜電阻數(shù)值無(wú)明顯變化；耐腐蝕性?xún)?yōu)異，漆膜具有良好的耐酸、耐堿、耐汽油、煤油、柴油，耐水、耐有機(jī)溶劑浸蝕；本發(fā)明涂料漆膜堅(jiān)硬、耐磨、耐沖刷、附著力好；涂料涂層致密、化學(xué)穩(wěn)定好，長(zhǎng)期貯存油品，對(duì)油品質(zhì)量無(wú)影響。綜上所述，本發(fā)明的涂料對(duì)各種貯罐、輸油管、易燃、易爆的化工產(chǎn)品廠房，采油平臺(tái)等設(shè)施是一種理想的保護(hù)材料。
下面用實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明的特點(diǎn)。
實(shí)例1將40kg環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A型)、40kg導(dǎo)電粉Ⅰ、5kg鈦白粉、10kg二甲苯、5kg丁醇加入到混合罐中，高速攪拌0.5小時(shí)，混合物用砂磨機(jī)研磨至30微米后加到調(diào)漆罐內(nèi)，攪拌30分鐘，再經(jīng)80目篩過(guò)濾得到合格產(chǎn)品。產(chǎn)品分析結(jié)果見(jiàn)表1。表1中浸泡試驗(yàn)方法將樣板浸泡在蒸餾水、70#車(chē)用汽油中(樣板在水、油、氣相中的面積大約各三分之一)，六個(gè)月后涂層無(wú)變化；用同樣的試驗(yàn)方法，把70#車(chē)用汽油改為航空汽油(并按比例加入一定量的芳香烴)，三個(gè)月后涂層無(wú)變化。浸出試驗(yàn)方法將兩塊涂三遍12×8cm的樣板放入裝有1000ml蒸餾水的燒杯中，蓋上玻璃蓋，置于50±2℃的烘箱中，24小時(shí)后取出樣板，把蒸餾水蒸干，與空白比較浸出量不大于5mg，抽提試驗(yàn)方法將樣品放入抽取儀中，用航空汽油或車(chē)用汽油抽取、浸泡三晝夜(白天抽取8小時(shí)，其它時(shí)間浸泡)，然后測(cè)定抽取液膠質(zhì)含量小于4mg/100ml。
實(shí)例2實(shí)驗(yàn)用的環(huán)氧樹(shù)脂62.5kg、導(dǎo)電粉Ⅱ30kg、鈦白粉5kg、P104S分散劑0.5kg、溶劑2kg。實(shí)驗(yàn)過(guò)程和條件同實(shí)例1，得到產(chǎn)品。經(jīng)分析表面電阻107Ω、鹽霧試驗(yàn)通過(guò)1000小時(shí)，試片在5％NaOH、5％NaCL、汽油、煤油、柴油浸泡一年漆膜均無(wú)明顯變化。
實(shí)例3實(shí)驗(yàn)用的聚氨酯樹(shù)脂48kg、二甲苯8kg、環(huán)己酮9kg、導(dǎo)電粉Ⅰ20kg、導(dǎo)電粉Ⅱ10kg、導(dǎo)電粉Ⅲ5kg。將以上原料加入混合罐中，攪勻，再于砂磨機(jī)中研磨，調(diào)漆至合適的粘度，過(guò)濾即得到產(chǎn)品。產(chǎn)品的性能沖擊強(qiáng)度50kg·cm、附著力1級(jí)、柔韌性1mm、硬度0.44、表面電阻＜107Ω。
表權(quán)利要求
1．一種耐油防腐抗靜電涂料，其特征在于涂料配方包括樹(shù)脂、導(dǎo)電粉以及溶劑、分散助劑，其含量(以組合物為100計(jì))樹(shù)脂40-70％、導(dǎo)電粉20-40％、溶劑1-20％、分散助劑0-1％、鈦白粉0-10％。
2．按照權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于組合物中還可以加入導(dǎo)電助劑，加入量是組合物重量的0.1-1.0％。
3．按照權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于所述的樹(shù)脂包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂。
4．按照權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于所述的導(dǎo)電粉包括導(dǎo)電粉Ⅰ-氧化錫粉末、導(dǎo)電粉Ⅱ-以云母片為核心，外層包覆導(dǎo)電粉Ⅰ或其混合物，或其與導(dǎo)電粉Ⅲ的混合物，所述的導(dǎo)電粉Ⅲ是經(jīng)導(dǎo)電助劑包覆的氧化鋅粉末。
5．按照權(quán)利要求4所述的涂料，其特征在于所述的氧化錫、氧化鋅粉末，其有效成份含量大于98％，粒度325目，氧化錫粉電阻＜10Ω，氧化鋅粉電阻＜103Ω。
6．按照權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于所述的溶劑據(jù)所用的樹(shù)脂來(lái)決定，環(huán)氧樹(shù)脂用的溶劑包括二甲苯、丁醇、環(huán)己酮或其混合物，聚氨酯樹(shù)脂用的溶劑包括二甲苯、甲苯、環(huán)己酮。
7．權(quán)利要求1所述的涂料制備方法，其特征在于制備過(guò)程包括(1)將樹(shù)脂、導(dǎo)電粉、鈦白粉、分散助劑按比例加到混合罐中，用高速分散機(jī)攪拌，攪拌0.5-1h；(2)將(1)步混合物用砂磨機(jī)研磨至30微米，投入調(diào)漆罐，加入溶劑，攪拌30分鐘；(3)將(2)步混合物經(jīng)過(guò)濾即得到合格產(chǎn)品。
8．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于(2)步中可以加導(dǎo)電助劑。
全文摘要
本發(fā)明是一種耐油防腐抗靜電涂料,其特征在于它的組分包括環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯樹(shù)脂、三種導(dǎo)電粉以及溶劑、分散助劑,其含量:樹(shù)脂40—70%、導(dǎo)電粉20—40%、溶劑1—20%、分散助劑0—1%、鈦白粉0—10%。本發(fā)明的涂料具有色淺、好的導(dǎo)靜電性、優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的物理機(jī)械性能以及好的化學(xué)穩(wěn)定性,可用于各種貯油罐、輸油管、易燃易爆的化工產(chǎn)品廠房、采油平臺(tái)等設(shè)施。
文檔編號(hào)C09D5/08GK1221768SQ9712579
公開(kāi)日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1997年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者郭淑靜, 董祥云 申請(qǐng)人:北京紅獅涂料公司