一种致密型防腐导电涂层的制备方法与流程

文档序号:15502019发布日期:2018-09-21 22:42阅读:698来源:国知局

本发明涉及一种致密型防腐导电涂层的制备方法,属于涂料技术领域。



背景技术:

我国电力接地系统大多采用镀锌扁钢和镀锌钢管直接接地,但锌材料耐蚀性差,易腐蚀,长期深埋地下,在土壤中受到各种腐蚀介质的腐蚀,镀锌层腐蚀严重,无法从根本上解决接地网腐蚀问题。在镀锌钢表面涂覆导电防腐涂料能隔绝镀锌钢与腐蚀介质,有效保护接地网,延长接地网使用寿命,为接地网腐蚀防护提供了新的途径,已经成为国内外研究的重点。

目前,针对导电防腐涂料的研究大多集中于提高涂层的导电性,而忽略了对涂层

防腐性能的研究,涂层的防腐性完全依靠成膜树脂的防腐性来实现的。成膜树脂本身是绝缘的,为满足接地网用导电防腐涂料对导电性的要求,往往需要添加大量导电填料来提高涂层导电性,但这必将导致涂层的防腐性恶化,这是因为:一方面高分子,涂层防腐原理包括电阻效应,即有机高分子涂层具有很高的阻抗,能抑制金属表面电化学腐蚀过程中离子的移动,隔绝了阳极反应和阴极反应,使电化学反应受阻。导电填料的加入大大降低了涂层的阻抗值,离子可以通过涂层中导电通路在阳极和阴极之间移动,破坏了涂层的电阻效应;另一方面导电填料与成膜树脂相容性较差,大量添加将产生团聚现象,在填料团聚处和树脂之间形成大量针孔和缺陷,增加了涂层孔隙度,破坏了涂层致密性,腐蚀介质通过针孔和缺陷处渗透到金属基材表面,形成点蚀,破坏了涂层的物理屏蔽和隔绝氧气的作用,加速接地网腐蚀;甚至部分导电填料的电极电位低于铁的电极电位,在腐蚀介质作用下,发生电化学腐蚀,铁电极作为阳极被直接腐蚀。所以如何有效改善材料涂料防腐性能的同时提高材料导电性能,是本发明技术方案制备的重点。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对现有导电涂料防腐蚀性能和导电性能无法兼顾的问题,提供了一种致密型防腐导电涂层的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)按重量份数计,分别称量45~50份去离子水、10~15份磷酸和6~8份氢氧化铝置于烧杯中,搅拌混合并油浴加热,得混合液并按质量比1:8,将磷酸溶液滴加至混合液中,待滴加完成后,静置陈化,得基体液;

(2)按重量份数计,分别称量45~50份基体液、3~5份硼酸、10~15份柠檬酸置于烧杯中,搅拌混合并置于75~85℃下水浴加热25~30min,静置冷却至室温,得改性黏结液;

(3)按质量比1:5:8,将膨润土、石墨颗粒添加至改性黏结液中,研磨分散并收集分散浆液,得粘结浆液;

(4)按重量份数计,分别称量45~50份聚苯胺、10~15份质量分数5%盐酸和55~60份氨水溶液置于烧杯中,搅拌混合得改性液,再按质量比1:15,将硅烷偶联剂kh-550添加至改性液中,搅拌混合得偶联改性液并按质量比1:5,将偶联改性液与环氧树脂e-51搅拌混合并超声分散,得涂料分散液;

(5)再按重量份数计,分别称量45~50份涂料分散液、6~8份氨基固化剂aq419和10~15份粘结浆液置于搅拌机中,搅拌混合得涂料浆液,将涂料浆液喷涂至碳钢基底表面并静置固化6~8天,即可制备得致密型防腐导电涂层。

步骤(1)所述的磷酸溶液滴加速率为2~3ml/min。

步骤(3)所述的膨润土和石墨颗粒颗粒大小均为200目。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明技术方案采用磷酸和氢氧化铝进行制备致密型粘结剂材料,并采用空气喷涂方式进行涂层处理,该涂层表面较为致密、平整,内部部分区域存在微小孔洞,形成的涂层结构致密且具有有效的耐腐蚀性能,再通过硼酸改性处理,由于硼酸与磷酸反应会生成磷酸硼,同时与al(oh)3反应生成氢氧化铝络合硼酸盐,两者物质协同并使磷酸盐粘结剂体系形成更好的网状结构,因此提高了模块力学性能强度,是涂层材料的力学性能大大增强;

(2)本发明技术方案采用聚苯胺和石墨纳米片为填料,环氧树脂为成膜树脂进行制备导电涂层,由于采用改性粘结剂材料使制备的填料颗粒可以有效分散的填充至导电涂层材料内部,使制备的涂层材料具有有效的致密结构并有效提高材料的防腐蚀性能。

具体实施方式

按重量份数计,分别称量45~50份去离子水、10~15份磷酸和6~8份氢氧化铝置于烧杯中,搅拌混合并置于100~120℃下油浴加热25~30min,得混合液并按质量比1:8,将质量分数5%磷酸溶液滴加至混合液中,控制滴加速率为2~3ml/min,待滴加完成后,静置陈化3~5h,得基体液并按重量份数计,分别称量45~50份基体液、3~5份硼酸、10~15份柠檬酸置于烧杯中,搅拌混合并置于75~85℃下水浴加热25~30min,静置冷却至室温,得改性黏结液;按质量比1:5:8,将200目膨润土、200目石墨颗粒添加至改性黏结液中,研磨分散并收集分散浆液,得粘结浆液;按重量份数计,分别称量45~50份聚苯胺、10~15份质量分数5%盐酸和55~60份质量分数5%氨水溶液置于烧杯中,搅拌混合得改性液,再按质量比1:15,将硅烷偶联剂kh-550添加至改性液中,搅拌混合得偶联改性液并按质量比1:5,将偶联改性液与环氧树脂e-51搅拌混合并超声分散10~15min,得涂料分散液;再按重量份数计,分别称量45~50份涂料分散液、6~8份氨基固化剂aq419和10~15份粘结浆液置于搅拌机中,搅拌混合得涂料浆液;将涂料浆液喷涂至碳钢基底表面并静置固化6~8天,即可制备得致密型防腐导电涂层。

按重量份数计,分别称量45份去离子水、10份磷酸和6份氢氧化铝置于烧杯中,搅拌混合并置于100℃下油浴加热25min,得混合液并按质量比1:8,将质量分数5%磷酸溶液滴加至混合液中,控制滴加速率为2ml/min,待滴加完成后,静置陈化3h,得基体液并按重量份数计,分别称量45份基体液、3份硼酸、10份柠檬酸置于烧杯中,搅拌混合并置于75℃下水浴加热25min,静置冷却至室温,得改性黏结液;按质量比1:5:8,将200目膨润土、200目石墨颗粒添加至改性黏结液中,研磨分散并收集分散浆液,得粘结浆液;按重量份数计,分别称量45份聚苯胺、10份质量分数5%盐酸和55份质量分数5%氨水溶液置于烧杯中,搅拌混合得改性液,再按质量比1:15,将硅烷偶联剂kh-550添加至改性液中,搅拌混合得偶联改性液并按质量比1:5,将偶联改性液与环氧树脂e-51搅拌混合并超声分散10min,得涂料分散液;再按重量份数计,分别称量45份涂料分散液、6份氨基固化剂aq419和10份粘结浆液置于搅拌机中,搅拌混合得涂料浆液;将涂料浆液喷涂至碳钢基底表面并静置固化6天,即可制备得致密型防腐导电涂层。

按重量份数计,分别称量47份去离子水、12份磷酸和7份氢氧化铝置于烧杯中,搅拌混合并置于110℃下油浴加热27min,得混合液并按质量比1:8,将质量分数5%磷酸溶液滴加至混合液中,控制滴加速率为2ml/min,待滴加完成后,静置陈化4h,得基体液并按重量份数计,分别称量47份基体液、4份硼酸、12份柠檬酸置于烧杯中,搅拌混合并置于77℃下水浴加热27min,静置冷却至室温,得改性黏结液;按质量比1:5:8,将200目膨润土、200目石墨颗粒添加至改性黏结液中,研磨分散并收集分散浆液,得粘结浆液;按重量份数计,分别称量47份聚苯胺、12份质量分数5%盐酸和57份质量分数5%氨水溶液置于烧杯中,搅拌混合得改性液,再按质量比1:15,将硅烷偶联剂kh-550添加至改性液中,搅拌混合得偶联改性液并按质量比1:5,将偶联改性液与环氧树脂e-51搅拌混合并超声分散12min,得涂料分散液;再按重量份数计,分别称量47份涂料分散液、7份氨基固化剂aq419和12份粘结浆液置于搅拌机中,搅拌混合得涂料浆液;将涂料浆液喷涂至碳钢基底表面并静置固化7天,即可制备得致密型防腐导电涂层。

按重量份数计,分别称量50份去离子水、15份磷酸和8份氢氧化铝置于烧杯中,搅拌混合并置于120℃下油浴加热30min,得混合液并按质量比1:8,将质量分数5%磷酸溶液滴加至混合液中,控制滴加速率为3ml/min,待滴加完成后,静置陈化5h,得基体液并按重量份数计,分别称量50份基体液、5份硼酸、15份柠檬酸置于烧杯中,搅拌混合并置于85℃下水浴加热30min,静置冷却至室温,得改性黏结液;按质量比1:5:8,将200目膨润土、200目石墨颗粒添加至改性黏结液中,研磨分散并收集分散浆液,得粘结浆液;按重量份数计,分别称量50份聚苯胺、15份质量分数5%盐酸和60份质量分数5%氨水溶液置于烧杯中,搅拌混合得改性液,再按质量比1:15,将硅烷偶联剂kh-550添加至改性液中,搅拌混合得偶联改性液并按质量比1:5,将偶联改性液与环氧树脂e-51搅拌混合并超声分散15min,得涂料分散液;再按重量份数计,分别称量50份涂料分散液、8份氨基固化剂aq419和15份粘结浆液置于搅拌机中,搅拌混合得涂料浆液;将涂料浆液喷涂至碳钢基底表面并静置固化8天,即可制备得致密型防腐导电涂层。

将本发明制备的实例1,2,3进行性能测试,具体测试结果如下表表1所示:

表1性能测试表

由上表可知,本发明制备的导电涂层具有优异的电导率和耐腐蚀性能。

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