聚醚砜抗静电防腐涂料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于涂料的技术领域。
【背景技术】
[0002] 由于静电会影响电子设备的正常工作，并且由静电引起的火花会引发火灾和爆 炸，所以近几年来人们越来越重视由静电引起的危害。而消除静电危害的方法通常有两种： 一、阻止静电的产生，从源头上解决静电；二、就是尽快的将已经产生的静电中和。然而在很 多实际生产中，尤其是大型化工设备以及电子产品中，由于仪器设备的特性，很难控制使设 备不产生静电。这就需要我们能够及时将已经产生的静电中和，进而将静电危害降到最低。
[0003] 在此背景之下，抗静电涂料应运而生。因为抗静电涂料可以直接涂覆在设备表面， 在不影响设备正常功能的情况下将设备积累的静电及时导出，消除静电危害。目前越来越 多的科研工作者将精力投入到抗静电涂料的研发中。但是目前的抗静电涂料还有很多局限 性，如目前常规抗静电涂料很难应用于严苛的环境中，如酸性、碱性和盐雾环境中；并且很 多抗静电涂料添加的导电填料含量过高，严重影响了涂料的防腐性能。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有的抗静电涂料难以应用于酸性、碱性环境中，本发明提供了一种具 有良好耐酸碱、耐溶剂性能的聚醚砜抗静电防腐涂料。
[0005] 本发明的聚醚砜抗静电涂料，由聚醚砜树脂、氟树脂、碳纳米管导电填料、复合溶 剂和助剂组成，其中按质量计聚醚砜树脂：氟树脂：碳纳米管导电填料（按照导电填料中 的碳纳米管量计算）：复合溶剂和助剂之和为80 : 30 : (1.35~3.85) : 280,且复合溶 剂：助剂为（35~60) : (5~40);所述复合溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰 胺及N，N-二甲基乙酰胺中的2~3种，助剂为丁酮、甲苯、环己酮及二甲苯中的1~4种。 所述聚醚砜树脂为热塑性树脂，优选对数比粘度在0. 31~0. 37之间的聚醚砜树脂。
[0006] 所用氟树脂为耐高温氟树脂，具体的为粒径在10 ym以内的聚四氟乙烯树脂。
[0007] 所述碳纳米管导电填料，优选型号为CF-0的可分散性碳纳米管，其成分为CNTs/ 分散剂=90/10 ;或型号为CF-1的碳纳米管云母导电复合填料，其成分为CNTs/云母粉= 10/90。
[0008] 所述复合溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺及N，N-二甲基乙酰胺中的 两种或多种，使用多种时可根据溶解要求选择任意比例；所述助剂为丁酮、甲苯、环己酮及 二甲苯中的一种或多种，并可根据溶解需要选择任意比例。
[0009] 本发明中的抗静电防腐涂料的制备方法，具体步骤如下：
[0010] 步骤一、按照上述比例称取聚醚砜树脂、氟树脂、碳纳米管导电填料、复合溶剂和 助剂；
[0011] 步骤二、将上述原料混合，以500~800r/min的转速搅拌30~60min ;
[0012] 步骤三、以3500~5000r/min的转速用砂磨机研磨4~8小时完成涂料制备。
[0013] 本发明中的抗静电防腐涂料用于金属表面喷涂，涂层厚度优选60~150 ym。
[0014] 该涂层在103Hz频率下的交流电导率为1. 71032X 10_8~3. 19103X10_4S/m。
[0015] 该涂层性能如下：
[0016] 1)漆膜附着力：0级；
[0017] 2)漆膜耐冲击：50kg ? cm ;
[0018] 3)漆膜硬度：3H;
[0019] 4)漆膜不粘性：110。~120°;
[0020] 5) 10%硫酸溶液浸泡：72小时后，涂层不起泡，不粉化，不脱落，不起皱，不开裂， 附着力〇级；
[0021] 6) 10 %氢氧化钠中浸泡：72小时后，涂层不起泡，不粉化，不脱落，不起皱，不开 裂，附着力〇级；
[0022] 7)甲苯中浸泡：72小时后，涂层不起泡，不发粘，不脱落，不起皱，不开裂，附着力0 级；
[0023] 8) 丁酮中浸泡：2小时后，涂层不起泡，不发粘，不脱落，不起皱，不开裂，附着力0 级。
[0024] 本发明的有益效果：
[0025] (1)耐高温氟树脂的添加使涂层防粘性良好，涂层表面接触角在110°以上，具有 很好的疏水性和防油性。
[0026] (2)涂料的施工工艺简单，无需专用喷涂设备即可进行涂装，涂层厚度可控，适合 大部分对涂层厚度有严格要求的场合。
[0027] (3)涂层附着力较好，添加不同种类的导电填料时所得涂层在钢板表面附着力等 级均为〇级。
[0028] (4)本配方所生产涂层具有优异的耐酸、耐碱及耐溶剂性能，当浸泡在浓度为 10%的硫酸或氢氧化钠溶液中时，72小时后涂层表面没有任何变化，附着力等级为0级；在 丙酮、丁酮中浸泡24小时以后，涂层无发粘、起泡现象。
[0029] (5)本配方生产的涂料对钢铁等金属附着力较好，优化以后的配方在钢铁表面附 着力等级为〇级，符合国家标准GB9286-98的要求。
[0030] (6)此涂层在103Hz频率下的交流电导率可以达到1. 71032 X 1(T8~ 3. 19103 X l(T4S/m，具有很好的抗静电能力，可应用于电子、电器、航空、石油化工等行业，如 石油储罐、石油管道等。
[0031] 总之，本发明所述抗静电防腐聚醚砜涂料的制备方法简单，生产工艺简单，可操控 性强，并且具有较强的不粘性能，是一种优异的抗静电防腐涂料。
【附图说明】
[0032] 图1为实施例1中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
[0033] 图2为实施例2中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
[0034] 图3为实施例3中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
[0035] 图4为实施例4中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
[0036] 图5为实施例5中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
[0037] 图6为实施例6中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
[0038] 图7为实施例7中制得的聚醚砜抗静电防腐涂层淬断面的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0039] 下面通过实施例的方式具体说明本发明技术方案。
[0040] 实施例1:
[0041] 1)将80g对数比粘度为0. 35的热塑性聚醚砜树脂、30g聚四氟乙烯树脂、1. 5g可 分散性碳纳米管（可以是CF-0,碳纳米管含量为1. 35g)、75g甲苯、20g 丁酮、75g N，N-二 甲基乙酰胺和ll〇g N-甲基吡略烧酮混合后，以600r/min转速搅拌30min，然后再用砂磨机 以3500r/min的速度砂磨6小时，得到聚醚砜抗静电防腐涂料。
[0042] 2)将钢板进行喷砂处理以后，用丙酮及乙醇洗净，放入烘箱中烘干。
[0043] 3)通过空气喷涂，将聚醚砜抗静电防腐涂料均匀喷涂在钢板表面，经烘干、固化获 得涂层。
[0044] 4)涂层性能如下表所示：
[0045]
【主权项】
1. 一种聚醚砜抗静电防腐涂料，其特征在于：由聚醚砜树脂、氟树脂、碳纳米管导电填 料、复合溶剂和助剂组成，其中按质量比聚醚砜树脂：氟树脂：碳纳米管导电填料：复合 溶剂和助剂之和为80 : 30 : 1.35~3.85 : 280,且复合溶剂：助剂为35~60 : 5~40; 所述的碳纳米管导电填料的质量比按照其中的碳纳米管质量计算；所述复合溶剂为N-甲 基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺及N，N-二甲基乙酰胺中的2~3种，助剂为丁酮、甲苯、环 己酮及二甲苯中的1~4种；其中，聚醚砜树脂的对数比粘度为0. 31~0. 37。
2. 如权利要求1所述的聚醚砜抗静电防腐涂料，其特征在于：所述氟树脂为聚四氟乙 烯树脂。
3. 如权利要求1所述的聚醚砜抗静电防腐涂料，其特征在于：所述氟树脂的粒径在 10 μm以下。
4. 如权利要求1所述的聚醚砜抗静电防腐涂料，其特征在于：所述碳纳米管导电填料 是型号为CF-O的可分散性碳纳米管或型号为CF-I的碳纳米管云母导电复合填料。
5. -种制备如权利要求1的聚醚砜抗静电防腐涂料的方法，具体步骤如下： 步骤一、按照聚醚砜树脂：氟树脂：碳纳米管导电填料：复合溶剂和助剂的质量比为 80 : 30 : 1.35~3.85 : 280且复合溶剂：助剂为35~60 : 5~40的比例称取热塑性 聚醚砜树脂、耐高温氟树脂、导电填料、复合溶剂和助剂；所述的碳纳米管导电填料的质量 比按照其中的碳纳米管质量计算；所述复合溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺及 N，N-二甲基乙酰胺中的两种或多种，助剂为丁酮、甲苯、环己酮及二甲苯中的一种或多种； 其中，聚醚砜树脂的对数比粘度为0. 31~0. 37 ; 步骤二、将上述原料混合，以500~800r/min的转速搅拌30~60min ; 步骤三、以3500~5000r/min的转速用砂磨机研磨4~8小时完成涂料制备。
6. -种聚醚砜抗静电防腐涂层，其特征在于将如权利要求1、2、3或4所述的聚醚砜抗 静电防腐涂料喷'涂于金属表面。
7. 如权利要求6所述的一种聚醚砜抗静电防腐涂层，其特征在于：其厚度为60~ 150 μ m〇
8. 如权利要求7所述的一种聚醚砜抗静电防腐涂层，其特征在于：其在10 3Hz频率下的 交流电导率为1.71父1(^~3.20\10、/111。
9. 根据权利要求7或8所述的聚醚砜抗静电防腐涂层，其特征在于：其性能如下： 1) 漆膜附着力：〇级； 2) 漆膜耐冲击：50kg · cm ; 3) 漆膜硬度：3H ; 4) 漆膜不粘性：110°~120° ; 5) 10 %硫酸溶液浸泡：72小时后，涂层不起泡，不粉化，不脱落，不起皱，不开裂，附着 力〇级； 6) 10 %氢氧化钠中浸泡：72小时后，涂层不起泡，不粉化，不脱落，不起皱，不开裂，附 着力〇级； 7) 甲苯中浸泡：72小时后，涂层不起泡，不发粘，不脱落，不起皱，不开裂，附着力0级； 8) 丁酮中浸泡：2小时后，涂层不起泡，不发粘，不脱落，不起皱，不开裂，附着力0级。
【专利摘要】本发明提供了一种聚醚砜抗静电防腐涂层及其制备方法与应用，属于涂料的技术领域。本发明的涂料由以质量计的热塑性聚醚砜树脂:耐高温氟树脂:导电填料:复合溶剂和助剂之和为80:30:1.35～3.85:280组成。制备是将热塑性聚醚砜树脂、耐高温氟树脂、导电填料、复合溶剂和助剂混合后500～800r/min搅拌30～60min，再以3500～5000r/min的转速研磨4～8小时。本发明提供的涂料具有与金属基材附着力好，耐酸碱腐蚀能力强的特点，制备的涂层在103Hz频率下的交流电导率为1.71×10-8～3.20×10-4S/m，具有很好的抗静电能力，可应用于电子、电器、航空、石油化工等行业。
【IPC分类】C09D127-18, C09D181-06, C09D7-12, C09D5-08
【公开号】CN104830224
【申请号】CN201510233252
【发明人】关绍巍, 李庆伟, 卫凌松, 祝世洋, 崔建国
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日