一种水性防腐导电涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水性防腐导电涂料及其制备方法，属于腐蚀与防护技术领域。
【背景技术】
[0002] 变电站接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的必备设施，是确保人身、设 备、系统安全的重要环节，它在防雷电、静电和故障电流起着泄流和均压的作用。
[0003] 接地极在土壤中因受到电化学腐蚀而遭到破坏，在腐蚀性严重的土壤中，接地极 在几年内就会被腐蚀殆尽。许多接地体未考虑防腐蚀措施，运行多年后地网腐蚀严重，满足 不了热稳定要求，当发生短路事故时，地网烧断，地电位升高，高压串入二次回路，使事故扩 大，造成重大经济损失。
[0004] 目前世界上普遍采用钢材为接地材料，我国和许多国家也采用钢材，美国和一些 欧洲国家则采用铜材，铜抗腐蚀性较好，但价格昂贵，投资成本增加5~6倍，而且易发生电 偶腐蚀。钢作为接地体，热稳定性较铜好，价格便宜，但其耐腐蚀性能较差。目前我国常用 的接地电极材料主要有镀锌钢和碳钢，工程实践表明 [1°]这两种接地电极材料易发生土壤 腐蚀，存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差、难以达到设计的使用寿命等问题，正逐 步被其它材料所替代。在腐蚀性严重的土壤中，镀锌层很快被腐蚀掉，无法从根本上解决腐 蚀问题，开发出兼具耐蚀性和导电功能的涂料为解决接地材料的腐蚀问题提供了新途径。
[0005] 目前，国内外研究较多的导电涂料有银系、铜系、镍系、炭系等[13]。
[0006] 银作为导电填料的优点是电阻率低、导电性能好、抗氧化能力强、导电性能稳定 等，屏蔽效果极佳（可达65dB以上），但银价格昂贵，且在湿热条件下容易发生迀移而导致 涂层电阻升高，导电性能下降，只能用于航空等特殊领域 [4]。
[0007] 铜粉具有低廉的成本和与银近似的导电性，铜粉化学性质活泼，表面易氧化，从而 形成不导电的铜氧化物。尤其对于作为导电填料的细小铜粉，大的比表面积使其更易氧化。 使其导电性迅速下降，甚至不导电。铜粉的氧化破坏了导电网络的连续性，使得涂层表面导 电性变差，电磁屏蔽效能劣化，不作特殊处理难以实用 [5]。
[0008] 镍系导电填料表面活性高，比表面积大，具有良好的导电性，价格适中，化学稳定 性好已经被应用于很多领域 [6]。
[0009] 炭系导电填料多以炭黑、石墨为主，具有成本低、质轻、结构高、无毒无害等优点， 但是颜色黑、装饰性差、难分散、易沉积结块、涂层附着力差、易龟裂、耐油性差、炭粒子易向 涂层表面迀移 [7'8]。
[0010] 导电涂料中的树脂常用丙烯酸树脂和聚氨酯树脂。其中以镍-丙烯酸树脂体系最 为常用。
[0011] 中国专利CN103333574A公开了一种能在高温下使用并且耐腐蚀的涂料；在高温 下使用时仍然具有机械强度强，附着力强，耐腐蚀的涂料；采用原料包括基料、溶剂、固化 剂、颜填料、硅烷偶联剂、催干剂、助剂。导电涂料是指电导率大于10 12S/m、具有半导体或导 体性能的功能性涂料。
[0012] 导电涂料按照应用特征可以分为四大类：1.作为导电体使用的涂料，具有传导电 流的能力；2.防屏蔽导电涂料，可以屏蔽无线电波、电磁波等；3.抗静电涂料；4.其他，如 电致变色涂层，光电导涂层。
[0013] 该专利公开的是能在高温下使用并且耐腐蚀的涂料，它是防屏蔽涂料，可以屏蔽 辐射的无线电波和电磁波等，这与本申请公开的富镍防腐导电涂料，具有耐腐蚀性能，具有 传导电流的能力，作为导电体使用的涂料是不相同的。
[0014] 参考文献
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【发明内容】
[0015] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种既有较好的导 电性能，又表现出优良的防腐性能的富镍防腐导电涂料及其制备方法。
[0016] 本发明的技术方案 一种水性防腐导电涂料，由A组分和B组分组成，A组分和B组分按重量百分比计算，B组分为5-50,优选为10-40%，更优选为10-20%，余量为A组分； 其中A组分，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下： 成膜物质 45% 填料 17% 溶剂乙二醇丁醚 5% 分散剂铵盐类 〇. 4% 消泡剂聚硅氧烷类 〇. 4% 增稠剂 〇. 5% 润湿剂 0.4% pH调节剂 1.6% 其他助剂 0. 5% 颜料黑色浆 3% 余为蒸馈水； 所述的成膜物质为pH=6-7,固含量49± 1%，外观为乳白色液体，粘度是17-19S/常温的 高粘度丙烯酸树脂、T4杯的丙烯酸乳液或pH=7-8,固含量49±1%，外观是乳白色液体，粘度 是5000-9000CP.S的丙烯酸乳液； 所述的填料为硫酸钡或锶铬黄； 所述的分散剂铵盐类为潍坊鲁一化学有限公司生产的5027、上海鸿涂实业有限公司生 产的HTK-5027或北京联和象尚化工科技有限公司生产的XS-6200 ; 所述的消泡剂聚硅氧烷类为分子量均为162. 37752的聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷或乙 二醇硅氧烷等聚硅氧烷类； 所述的增稠剂为聚丙烯酰胺、聚氨酯或改性聚脲等； 所述的润湿剂为非离子或阴离子表面活性剂，非离子型表面活性剂为聚氧乙烯烷基酚 醚或聚氧乙烯脂肪醇醚；阴离子型表面活性剂为磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸酯硫酸盐或磷酸酯 等； 所述的pH调节剂为冰乙酸、乙酸或己二酸等； 所述的其他助剂为增塑剂、流平剂等，所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯，所述的流平剂为 表面活性剂或羧甲基纤维素； 其中B组分为200-300目，优选为250目的镍粉。
[0017] B组分镍粉的细度直接影响水性防腐导电涂料的浸涂性能、耐蚀性能和导电性能。 B组分镍粉粒径较大时，水性防腐导电涂料的浸涂性能较差，涂层针孔较多，致密性差，导致 涂层抗渗性差，耐蚀性不好。B组分镍粉越细，其表面积越大，水性防腐导电涂料的导电性越 好；然而，B组分镍粉细度增加，其表面氧化性将加剧，表面生成的氧化物会导致水