专利名称：一种水性环氧导电漆及其制备方法
技术领域：
本发明属于导电漆领域，具体地，本发明涉及一种水性环氧导电漆及其制备方法。
背景技术：
随着我国石油化学工业的迅速发展，石油贮罐大量增加，容量也越来越大。在油品贮运过程中，由于油料在流动、过滤、搅拌、喷射、飞溅、灌注、冲刷过程中可能产生静电荷。携带静电荷的流体进入贮罐后，则发生电荷积累并到引起电位升高。该电位能否只上升到安全极限值以内，取决于油料中静电荷是否能迅速释放掉。油罐中存储的诸如石油精制品(汽油、煤油、柴油等)、石油化学制品(脂肪烃类化合物、芳烃类化合物等)、化学合成制品和天然油脂等特殊物质，由于上述物质均具有很强的溶解性和渗透性，有的还具有很强的腐 蚀性，因而对涂层的要求很高；同时，万吨油轮的货油舱，在空载时往往被兼做压载舱，这样货物、油类与海水的交替装载使舱内的涂层处于十分严酷的腐蚀环境，故油罐的内壁防腐一般必须采用防腐蚀性能好的涂料。过去大多数使用环氧树脂漆或聚氨酯漆等，这类涂料多年使用证明其具有良好的防腐效果，可以有效地保护油罐不受腐蚀，同时对油品重量无影响，但是这些涂料都具有高绝缘性，油罐涂上这些一般防腐蚀耐油涂料以后，油罐与大地绝缘，罐内静电越积越多，可高达数千伏至数万伏，这对安全生产是不利因素。为了消除这些不安全因素，但又要解决油罐内壁腐蚀问题，曾采用喷铝的方法，这方法代价大，且因有孔隙，仍产生斑锈、因之难以推广。导电涂料近两年来迅速发展起来，根据其组成和导电机理不同可分为本征型导电涂料和掺合型导电涂料。本征型导电涂料是以本征型导电聚合物为成膜物质的导电涂料，新的导电聚合物有聚乙炔、聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩等。其中具有最高导电性的是聚乙炔，其导电率可达200 Q-1Cm S但它在空气中不稳定。由于本征型导电涂料目前在合成、加工等方面的困难，因此很少应用。掺合型导电涂料具有易于生产、易于加工的优点，在工程中得到广泛的应用。掺合型导电涂料是以高分子聚合物为主要成膜物质，掺合导电填料所形成的涂料。从1975年开始，日本生产以银系和炭系填料为主的导电涂料。由于银系导电涂料价格昂贵，炭系导电涂料导电性差，1983年日本又开发了镍系导电涂料。目前，世界上用来作为成品油船货油舱的涂料，一般都是纯环氧涂料、酚醛环氧涂料、无机锌涂料和聚氨酯涂料四种类型。它们各有各的特点，但到目前为止，能适用所有种类货物装载、又具有防止静电积累、防锈、防腐、耐热等特殊性能的涂料，当首选环氧导电漆，而水性环氧导电漆除了具有传统的环氧导电漆的性能外，还具有环保(用水替代有机溶剂)的特点。以水性环氧树脂乳液脂为基料、选用优良的导电物质经加工而成的双组份环保水性环氧导电漆，主要用于原油罐、石油品储藏、输油管道及船舱油藏内部等钢铁设施的特殊涂装。水性环氧导电漆作为特种涂料除了具有一般涂料性能之外，还具有导电、耐热、防火等一些特殊功能，在生产原理、配方和制造工艺方面，该新产品称得上是高科技含量产品。与国内外同类研究相比，它具有以下优点环境污染小，可防止油罐、船舱内静电积累，从而起到防止火灾隐患确保安全的作用；涂装流水线可以自动化，生产效率高，节省劳动力；涂料的利用率可高达95%以上，损耗少；可以装载诸如石油精制品(汽油、煤油、柴油等)、石油化学制品(脂肪烃类化合物、芳烃类化合物等)、化学合成制品和天然油脂等特殊物质；涂层沾上货物或其他污溃后，容易清洗，由于涂层具有一定的耐热性，可以毫发无损地抵抗货物的加热和热水清洗；用去离子水代替有机溶剂，解决了传统导电漆对环境及施工人员的危害问题。CN 102533061A介绍了一种高固含超强耐蚀性水性环氧导静电涂料及其制法，包括甲乙组份，甲组份包括去离子水、润湿分散剂、抑泡剂、闪蚀抑制剂、水性环氧固化剂、成膜助溶剂、导电云母粉、腐蚀抑制剂、消泡剂、流平剂、增稠剂，乙组份为改性环氧树脂、导电添加剂、防沉剂、两性分散剂、两性消泡剂、稀释剂和填料。该发明的涂料具有漆膜光滑坚硬，致密性好，具有优良的附着力等物理机械性能和较好的耐热性、耐水性，同时具有超强的防腐蚀性能和稳定的导电性；一道成膜即可达到涂装要求；涂料成本低，市场竞争力强；以去离子水为溶剂，无毒无害，安全环保。但是，与实际应用中所需要的导电漆的导电性能相比，该发明所公开的涂料的导电性能仍有待提高。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种水性环氧导电漆，所述导电漆具有良好的导电性和耐酸、耐碱、耐热、耐腐蚀及耐化学品性能，可防止油罐内静电积累，达到防止火灾隐患、确保安全的作用，并且还具有环保的特点。一种水性环氧导电漆，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分
环氧树脂乳液45 55%
漆浆浞介物35 45%
助剂Π1.4 5.1%
颜料 II9-11%,上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分
顏刺· I<38 73% 助剂 I1.3-4.6%
Ii 剂0.2 0.6%
余M为水；所述乙组份包括固化剂和乳化剂。优选地，一种水性环氧导电漆，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分
环氣树脂乳液47-53%
漆浆浞介物38 42% 助剂Π2.2 4.2% 颜料 Π9.5 10.5%，上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分 颜料 I69.4~7丨.6% 助剂 I2-3.9%
异电剂0.3~0.5%
余量￡为水I所述乙组份包括固化剂和乳化剂。优选地，一种水性环氧导电漆，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分
环氧树脂乳It48-51%
漆浆混合物39~4i%
助剂II2.6 3.3%
颜料 II10.4%,上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分
颜料I70,4%助剂I2.2 3%
分屯剂0.4%
余iii为水；所述乙组份包括固化剂和乳化剂。本发明所述“余量为水”是指，所述漆浆混合物中除颜料1、助剂1、导电剂以及本领域技术人员根据实际情况选择的其他成分外，其余为水。在实际操作中，所述漆浆混合物选择好颜料1、助剂I和导电剂后，加水至100%即可。所述甲组份和乙组份的重量比为4 6:1，例如4. 2:1,4. 4:1、4. 6:1、4. 8:1、5:1、5. 2:1,5. 4:1、5· 6:1，优选 4. 5 5. 5:1，进一步优选 5:1。所述固化剂和乳化剂的重量比为I 3:1，例如1. 2:1,1. 4:1,1. 6:1,1. 8:U2:U2. 2:1,2. 4:1、2· 6:1、2· 8:1，优选 I 2:1，进一步优选 1:1。优选地，所述颜料II为铝银浆，优选漂浮型铝银浆。优选地，所述助剂II选自增稠剂、流平剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的混合物，优选增稠剂、流平剂和消泡剂三者的混合物。
·
优选地，所述颜料I选自钛白粉、氧化锌、立德粉、氧化铁、群青、酞青蓝、硫酸钡、滑石粉、云母粉、二氧化硅或瓷土中的任意一种或者至少两种的混合物，优选钛白粉、云母粉、二氧化硅或氧化铁中的任意一种或者至少两种的混合物，进一步优选纳米钛白粉、超细导电云母粉、气相二氧化硅或灰云母氧化铁中的任意一种或者至少两种的混合物，所述混合物例如纳米钛白粉和超细导电云母粉的混合物，气相二氧化硅和灰云母氧化铁的混合物，纳米钛白粉、超细导电云母粉和气相二氧化硅的混合物，最优选纳米钛白粉、超细导电云母粉、气相二氧化硅和灰云母氧化铁的混合物。优选地，所述助剂I选自多功能助剂、分散剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的混合物，优选多功能助剂、分散剂和消泡剂三者的混合物。优选地，所述分散剂为水性分散剂；所述水性分散剂选自磷酸盐、硅酸盐、苯乙烯-马来酸酐共聚物、脂肪酸环氧乙烷的加成物、聚乙二醇型多元醇或聚乙烯亚胺衍生物中的任意一种或至少两种的混合物，所述混合物例如聚乙烯亚胺衍生物和聚乙二醇型多元醇的混合物，脂肪酸环氧乙烷的加成物和苯乙烯-马来酸酐共聚物的混合物，硅酸盐和磷酸盐的混合物，聚乙烯亚胺衍生物、聚乙二醇型多元醇和脂肪酸环氧乙烷的加成物的混合物，进一步优选苯乙烯-马来酸酐共聚物。优选地，所述消泡剂为水性消泡剂；所述水性消泡剂选自C12飞22的高碳醇、聚二甲基硅氧烷或矿物油中的任意一种或至少两种的混合物，所述混合物例如矿物油和聚二甲基硅氧烷的混合物，聚二甲基硅氧烷和C12 C22的高碳醇的混合物，矿物油、聚二甲基硅氧烧和C12 C22的闻碳醇的混合物，进一步优选聚_■甲基娃氧烧。优选地，所述增稠剂为水性增稠剂；所述水性增稠剂选自羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、甲基纤维素、SN636增稠剂或TT-935增稠剂中的任意一种或至少两种的混合物。所述混合物例如TT-935增稠剂和SN636增稠剂的混合物，甲基纤维素和甲基羟丙基纤维素的混合物，乙基羟乙基纤维素和甲基羟乙基纤维素的混合物，羟乙基纤维素和甲基羟丙基纤维素的混合物。优选地，所述流平剂为水性流平剂；所述水性流平剂选自有机硅流平剂和/或氟碳化合物类流平剂，优选聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷或有机改性聚硅氧烷中的任意一种或至少两种的混合物，所述混合物例如有机改性聚硅氧烷和聚甲基烷基硅氧烷的混合物，聚甲基烷基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷的混合物，有机改性聚硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷的混合物，进一步优选有机改性聚硅氧烷。优选地，所述多功能助剂为DA-50多功能助剂。所述多功能助剂具有促进分散、润湿以及防沉功能。
优选地,所述导电剂选自BC-C复合导电粉、乙炔黑、Super P、Super S、350G、碳纤维、碳纳米管、科琴黑、Carbon ECP、KS-6、KS-15、SFG-6或SFG-15中的任意一种或者至少两种的混合物，优选BC-C复合导电粉。所述混合物例如乙炔黑和Super P的混合物,SuperS和350G的混合物，碳纤维和碳纳米管的混合物，科琴黑和KS-6的混合物，KS-15和SFG-6的混合物。BC-C复合导电粉为上海君江科技有限公司生产。上海君江科技有限公司BC-C复合导电粉是以一种价廉、质轻的材料作为基底
或芯材，在其表面包覆一层或几层化学性能稳定、耐腐蚀性强、电导率高的导电物质而得到
的复合材料，具有如下表所示的特点
权利要求
1.一种水性环氧导电漆，其特征在于，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分环氧树脂乳液45 55%漆浆混合物 35-45%助剂II 1.4 5.1%颜料II 9-11%上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分颜料I 68-73%助剂I 1.3-4.6% 导电剂 0.2 0.6%余量为水；所述乙组份包括固化剂和乳化剂。
2.如权利要求1所述的环氧导电漆，其特征在于，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分环氧树脂乳液 47-53%漆浆混合物38 42%助剂II 2.2~4.2%颜料II 9.5-10.5%,上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分颜料I 69,4-71.6%助剂I 2-3,9%导电剂 0.3 0.5%余量为水；所述乙组份包括固化剂和乳化剂。
3.如权利要求1或2所述的环氧导电漆，其特征在于，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分坏氧树脂乳液48~51%漆浆混合物39 41%助剂II2.6 3.3%颜料II10.4%,上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分颜料I70.4%助剂I2.2 3%导电剂0.4%余量为水所述乙组份包括固化剂和乳化剂；优选地，所述固化剂和乳化剂的重量比为广3:1，优选广2:1，进一步优选1:1 ;优选地，所述甲组份和乙组份的重量比为4飞I，优选4. 5^5. 5:1，进一步优选5:1;优选地，所述颜料II为铝银浆，优选漂浮型铝银浆；优选地，所述助剂II选自增稠剂、流平剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的混合物，优选增稠剂、流平剂和消泡剂三者的混合物。
4.如权利要求1-3之一所述的环氧导电漆，其特征在于，所述颜料I选自钛白粉、氧化锌、立德粉、氧化铁、群青、酞青蓝、硫酸钡、滑石粉、云母粉、二氧化硅或瓷土中的任意一种或者至少两种的混合物，优选钛白粉、云母粉、二氧化硅或氧化铁中的任意一种或者至少两种的混合物，进一步优选纳米钛白粉、超细导电云母粉、气相二氧化硅或灰云母氧化铁中的任意一种或者至少两种的混合物，最优选纳米钛白粉、超细导电云母粉、气相二氧化硅和灰云母氧化铁的混合物；优选地，所述助剂I选自多功能助剂、分散剂或消泡剂中的任意一种或者至少两种的混合物，优选多功能助剂、分散剂和消泡剂三者的混合物；优选地，所述分散剂为水性分散剂；所述水性分散剂选自磷酸盐、硅酸盐、苯乙烯-马来酸酐共聚物、脂肪酸环氧乙烷的加成物、聚乙二醇型多元醇或聚乙烯亚胺衍生物中的任意一种或至少两种的混合物，优选苯乙烯-马来酸酐共聚物。
5.如权利要求1-4之一所述的环氧导电漆，其特征在于，所述消泡剂为水性消泡剂；所述水性消泡剂选自C12飞22的高碳醇、聚二甲基硅氧烷或矿物油中的任意一种或至少两种的混合物，进一步优选聚二甲基硅氧烷；优选地，所述增稠剂为水性增稠剂；所述水性增稠剂选自羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、甲基纤维素、SN636增稠剂或TT-935增稠剂中任意的一种或至少两种的混合物。
6.如权利要求1-5之一所述的环氧导电漆，其特征在于，所述流平剂为水性流平剂；所述水性流平剂选自有机硅流平剂和/或氟碳化合物类流平剂，优选聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷或有机改性聚硅氧烷中的任意一种或至少两种的混合物，进ー步优选有机改 性聚硅氧烷；优选地，所述多功能助剂为DA-50多功能助剂；优选地，所述导电剂选自BC-C复合导电粉、こ炔黑、Super P>Super S、350G、碳纤维、碳 纳米管、科琴黑、Carbon ECP、KS-6、KS-15、SFG-6或SFG-15中的任意一种或者至少两种的 混合物，优选BC-C复合导电粉；优选地，所述固化剂为聚酰胺固化剂，优选固含量为6(T70%的聚酰胺固化剂，进ー步 优选固含量为65%的聚酰胺固化剂；优选地，所述乳化剂选自吐温80、N-十六烷基-N-こ基吗啉基こ基硫酸钠、月桂基硫酸 钠或聚氧こ烯单硬脂酸酯中的任意一种或者至少两种的混合物。
7.如权利要求6所述的环氧导电漆，其特征在干，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分环氧树脂乳液45~55% 漆浆混合物35 45%增桐剂1 3%流平剂0.2-1.2%消泡剂0.2-0.9%漂浮型铝银浆9 11％，上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分气相二氧化硅1 2% 纳米钛白粉14.5 16%超细导电云母粉13 14% 灰云母氧化铁39.5 41%多功能助剂1~3 % 分散剂0.2~0.9% 消泡剂0.1~0.7%BC-C复合导电粉 0.2 0.6%余量为水;.2)所述乙组份为固化剂和乳化剂，所述固化剂为固含量为65%的聚酰胺固化剂，所述甲组份和乙组份的重量比为5:1，所述固化剂和乳化剂的重量比为1:1。
8.如权利要求7所述的环氧导电漆，其特征在于，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分环氣树脂乳液47~53% 漆浆混合物38 42%增桐剂1.5 2.5%流平剂0.4-1%消泡剂0.3-0.7%漂浮型铝银浆9.5 10.5％漂浮型 银浆上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分气相二氧化硅1.2 1.8% 纳米钛白粉15 15.5%超细导电云母粉13.2 13.8% 灰云母氧化铁40 40.5%多功能助剂1.5~2.5 % 分散剂0.3~0.8%消泡剂0.2~0.6% BC-C复合导电粉 0.2 0.6%余量为水;所述乙组份为固化剂和乳化剂，所述固化剂为固含量为65%的聚酰胺固化剂，所述甲组份和乙组份的重量比为5:1，所述固化剂和乳化剂的重量比为1:1。
9.如权利要求7或8所述的环氧导电漆，其特征在于，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分环氧树脂乳液48%漆浆混合物39%增稠剂1.8%流平剂0.5%消泡剂0.3%漂浮型铝银浆10,4%,上述各组分之和为100% ；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分气相二氧化硅1.6% 纳米钛白粉15.1%超细导电云母粉13.5% 灰云母氧化铁40.2%多功能助剂1.5~2.0 % 分散剂0.4~0.6%消泡剂0.3~0.4% BC-C复合导电粉 0.4%余量为水;所述乙组份为固化剂和乳化剂，所述固化剂为固含量为65%的聚酰胺固化剂，所述甲组份和乙组份的重量比为5:1，所述固化剂和乳化剂的重量比为1:1。
10.一种如权利要求1-9之一所述的环氧导电漆的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤(1)将漆浆混合物中各组分按配方量进行预分散后，砂磨至细度为40μπι以下，得到漆浆混合物；(2)将步骤(I)得到的漆浆组合物、环氧树脂乳液、助剂II和颜料II按配方量混合，搅拌均匀，过滤得到甲组份；(3)将步骤(2)得到的甲组份和乙组份按重量比进行单独包装。
全文摘要
本发明公开了一种水性环氧导电漆，所述导电漆主要由甲组份和乙组份组成所述甲组份按重量百分比包括以下组分环氧树脂乳液45~55%，漆浆混合物5~45%，助剂Ⅱ1.4~5.1%，颜料Ⅱ9~11，上述各组分之和为100%；其中，所述漆浆混合物按重量百分比包括以下组分颜料Ⅰ68~73%，助剂Ⅰ1.3~4.6%，导电剂0.2~0.6%，余量为水；所述乙组份包括固化剂和乳化剂。本发明所述水性环氧导电漆，具有良好的导电性和耐酸、耐碱、耐热及耐化学品性能，可防止油罐内静电积累。
文档编号C09D7/12GK102993903SQ201210495119
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者王和山 申请人:天长市开林化工有限公司