專利名稱：一種碳納米管環(huán)氧樹脂導(dǎo)靜電涂層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，具體涉及一種碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)靜電涂層材料是一種應(yīng)用范圍十分廣泛的涂層材料，可以導(dǎo)出材料表面積累的靜電荷，消除靜電。在石油產(chǎn)品的儲存、運(yùn)輸過程中，防靜電是一個重要問題。導(dǎo)靜電涂層材料是防靜電的有效措施。為此，國家先后出臺了 GB1338-1992《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》、GB16906-1997《石油儲罐導(dǎo)靜電涂料電阻率測定方法》、GB6950-2001《石油罐導(dǎo)靜電涂料技術(shù)指標(biāo)》、GB6590-2001《輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率》、GB1338-2009《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》國家標(biāo)準(zhǔn)等，有效防止了由靜電引發(fā)的火災(zāi)和爆炸事故，其中，GB6590-2001 《輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率》對儲油罐的導(dǎo)電涂層的要求最高，具體表現(xiàn)為對涂層面電阻率要求為IO5 109Ω。
目前在儲油罐上使用的導(dǎo)靜靜涂料主要有兩大類一類是以碳黑或?qū)щ娞祭w維， 在使用過程中，碳黑和導(dǎo)電碳纖維容易被抽出，油品會被污染，同時，其附著力和防腐性能不十分理想；另一類是以金屬或金屬氧化物為導(dǎo)電功能體，以金屬或以或金屬氧化物為導(dǎo)電功能體時，金屬容易被氧化，其導(dǎo)電性能不穩(wěn)定，縱使，剛開始導(dǎo)電功能體能達(dá)到 GB6590-2001《輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率》的要求，但過一段較短的時間后，導(dǎo)電功能體就達(dá)不到GB6590-2001《輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率》的要求,此外,影響金屬回收質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料及其制備方法，該方法制備的產(chǎn)品對油品無污染，且其具有非常優(yōu)異的導(dǎo)電、耐油、耐水、 耐腐蝕、耐高溫、耐溶劑等綜合性能。
本發(fā)明公開 一種技術(shù)方案是本發(fā)明提供的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料由下述重量份數(shù)的組份組成
碳納米管環(huán)氧樹脂顏色填料助劑活性劑有機(jī)溶劑O. 2-2 份15-50 份 20-45 份 3 — 18 份 2-9份 10-60 份 15 — 50 份固化劑
其中，碳納米管為直徑在O. 6-2nm的單壁管。
于上述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料中所述環(huán)氧樹脂選自DCPO-苯酚環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂E20及環(huán)氧樹脂E44中的至少一種；所述顏色填料選自金紅石二氧化鈦、磷酸鋅、滑石粉、云母粉、硫酸鋇、碳黑及二氧化鐵中的至少一種；所述活性劑選自二胴環(huán)氧活性稀釋劑及6690活性稀釋劑中的至少一種；所述助劑選自EFKA4010、EFKA2022、膨潤土、EFKA3777、EFKA4009、EFKA2722及TR30促進(jìn)劑中的至少一種；所述有機(jī)溶劑選自二甲苯、正丁醇及環(huán)已胴中的至少一種；所述固化劑選自D0200、D8190、593、T31、D9340、651及酮亞胺中的至少一種。
本發(fā)明另公開一技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種如上述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料的制備方法，其包括由以下步驟
(a)將碳納米管置于活性劑、助劑和有機(jī)溶劑的混合溶液中攪拌混合、化學(xué)激活及復(fù)合處理30— 50分鐘；
(b)向步驟(a)得到的混合液中加入活性劑、硬性環(huán)氧樹脂和有機(jī)溶劑，低速攪拌復(fù)合處理30分鐘；
(C)將步驟(b)得到的混合物用超聲波，在18°C—60°C內(nèi)的恒溫附加剪切條件處理50分；
(d)將步驟(C)得到的混合物置入分散機(jī)中，在中速狀態(tài)下，依次加入軟性環(huán)氧樹脂和硬性環(huán)氧樹脂的混合物、有機(jī)溶劑、顏色填料分散復(fù)合處理30分鐘；
(e)將步驟(d)得到的混合物置入砂磨機(jī)中低速砂磨50分鐘；
(f)將步驟(e)得到的混合物于過篩機(jī)中過篩；
(g)將步驟(f)得到的混合物置于攪拌機(jī)中，在低速攪拌狀態(tài)下依次加入助劑和有機(jī)溶劑調(diào)制，而制得A組份；
(h)將固化劑溶于有機(jī)溶劑中攪拌均勻制得B組份；
(i)將A組份和B組份均勻混合，充分固化。
本發(fā)明的有益效果是采用具有特殊效應(yīng)的碳納米管作為導(dǎo)靜電體，使得該碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，通過對碳納米管 進(jìn)行化學(xué)和機(jī)械分散、復(fù)合處理，使其能適應(yīng)防腐涂料體系，從而，采用該碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料形成的導(dǎo)靜電涂層，具有持久耐油、耐水、耐熱、耐腐蝕、耐溶劑、對油品無污染、對儲罐鋼鐵再生使用沒有影響等綜合性能，且該導(dǎo)靜電涂層超高標(biāo)準(zhǔn)地達(dá)到GB6590-2001《輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率》的相關(guān)要求，穩(wěn)定性非常好。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
把直徑在O. 6-2nm的單壁碳納米管O. 2g置于二胴環(huán)氧活性稀釋劑O. lg、EFKA2022 助劑O.1g和二甲苯和正丁醇的混合溶劑6. 5g的混合液中，在低速攪拌狀態(tài)下混合、化學(xué)激活及復(fù)合處理35分鐘，接著，加入二胴環(huán)氧活性稀釋劑O. 3g、硬性環(huán)氧樹脂(環(huán)氧樹脂E20) O. 2g和二甲苯和正丁醇的混合溶劑3g，低速攪拌復(fù)合30分鐘，然后，用超聲波在18°C — 60°C以的恒溫附加剪切條件處理50分，而后，將上述混合溶液置于分散機(jī)中，在中速狀態(tài)下，依次加入硬性環(huán)氧樹脂(環(huán)氧樹脂E20)與軟性環(huán)氧樹脂(環(huán)氧樹脂E20)的混合物9g、二甲苯和正丁醇的混合溶劑3. 5g、二氧化鈦3. 8g、磷酸鋅1. 2g、滑石粉1.1g及氧化鋅O. 8g, 分散復(fù)合處理30分鐘后，將上述混合物加入砂磨機(jī)中低速砂磨50分鐘且置于過篩機(jī)中過篩后，置于攪拌機(jī)中在低速攪拌狀態(tài)下，依次加入Ig的EFKA4010、lg的EFKA2022、lg的 EFKA3777、以及10克二甲苯、正丁醇混合溶劑進(jìn)行調(diào)制，制得A組份；再將IOg的D8190固化劑與6g的二甲苯和正丁醇的混合溶劑攪拌均勻，制得B組份；將上述的A組份和上述的 B組份均勻混合，充分固化。根據(jù)上述技術(shù)形成的導(dǎo)靜電涂料導(dǎo)電體，其耐油、耐腐蝕、耐水、 耐熱、耐低溫、耐溶劑等綜合性能穩(wěn)定，對油品無污染，表干2. 4小時，實(shí)干20. 5小時；耐沖擊力62Kg.cm;面電阻率107 Ω ;煤油和水耐水性(50°C ± 1°C，21d)漆膜完好。
實(shí)施例2
把直徑在O. 6-2nm的單壁碳納米管O. 2g置入6690活性稀釋劑O. lg、EFKA2022助劑O.1g和二甲苯、正丁醇和環(huán)已胴的混合溶劑6. 5g的混合液中，在低速攪拌狀態(tài)下混合、 化學(xué)激活及復(fù)合處理35分鐘，接著，加入6690活性稀釋劑O. 3g、硬性環(huán)氧樹脂(DCPO-苯酚環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂E20的混合物)0. 2g和二甲苯、正丁醇和環(huán)已胴的混合溶劑3g，低速攪拌復(fù)合30分鐘，然后，用超聲波在18°C — 60°C以的恒溫附加剪切條件處理50分，而后，將上述混合溶液置于分散機(jī)中，在中速狀態(tài)下，依次加入硬性環(huán)氧樹脂(DCP0-苯酚環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂E20的混合物)與軟性環(huán)氧樹脂(DCP0-苯酚環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂E20的混合物) 的混合物9g、二甲苯、正丁醇和環(huán)已胴的混合溶劑3. 5g、二氧化鈦3. 8g、磷酸鋅1. 2g、滑石粉1.1g及氧化鋅O. Sg,分·散復(fù)合處理30分鐘后，將上述混合物加入砂磨機(jī)中低速砂磨50 分鐘且置于過篩機(jī)中過篩后，置于攪拌機(jī)中在低速攪拌狀態(tài)下，依次加入Ig的EFKA4010、 Ig的EFKA2022、lg的EFKA3777、以及15克二甲苯、正丁醇混合溶劑進(jìn)行調(diào)制，制得A組份； 再將IOg的D9340固化劑與6g的二甲苯和正丁醇的混合溶劑攪拌均勻，制得B組份；將上述的A組份和上述的B組份均勻混合，充分固化。根據(jù)上述技術(shù)形成的導(dǎo)靜電涂料導(dǎo)電體，其耐油、耐腐蝕、耐水、耐熱、耐低溫、耐溶劑等綜合性能穩(wěn)定，對油品無污染，表干2. 4小時， 實(shí)干20. 5小時；耐沖擊力65Kg. cm ;面電阻率107 Ω ;煤油和水耐水性(50°C ±l°C，21d)漆膜完好。
實(shí)施例3
把直徑在O. 6-2nm的單壁碳納米管O. 3g置于二胴環(huán)氧活性稀釋劑O. 4g、EFKA2022 助劑O. 2g和二甲苯、正丁醇和環(huán)已胴的混合溶劑6. 5g的混合液中，在低速攪拌狀態(tài)下混合、化學(xué)激活及復(fù)合處理50分鐘，接著，加入二胴環(huán)氧活性稀釋劑O. 3g、硬性環(huán)氧樹脂 (DCPO-苯酚環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂E20的混合物)O. 2g和二甲苯、正丁醇和環(huán)已胴的混合溶劑3g，低速攪拌復(fù)合30分鐘，然后，用超聲波在18°C—60°C以的恒溫附加剪切條件處理50 分，而后，將上述混合溶液置于分散機(jī)中，在中速狀態(tài)下，依次加入硬性環(huán)氧樹脂(DCP0-苯酚環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂E20的混合物)與軟性環(huán)氧樹脂(DCP0-苯酚環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂 E20的混合物)的混合物9g、二甲苯、正丁醇和環(huán)已胴的混合溶劑3. 5g、二氧化鈦3. Sg、磷酸鋅1. 2g、滑石粉1.1g及氧化鋅O. Sg,分散復(fù)合處理30分鐘后，將上述混合物加入砂磨機(jī)中低速砂磨50分鐘且置于過篩機(jī)中過篩后，置于攪拌機(jī)中在低速攪拌狀態(tài)下，依次加入Ig 的EFKA4010、Ig的EFKA2022、Ig的EFKA3777混合調(diào)制規(guī)定粘度，制得A組份；再將IOg的 D9340固化劑與5g的二甲苯和正丁醇的混合溶劑攪拌均勻，制得B組份；將上述的A組份和上述的B組份均勻混合，充分固化。根據(jù)上述技術(shù)形成的導(dǎo)靜電涂料導(dǎo)電體，其耐油、耐腐蝕、耐水、耐熱、耐低溫、耐溶劑等綜合性能穩(wěn)定，對油品無污染，表干2. 5小時，實(shí)干21. 5 小時；耐沖擊力63Kg. cm ;面電阻率IO6 Ω ;煤油和水耐水性(50°C ±l°C，21d)漆膜完好。
應(yīng)用實(shí)施例
實(shí)施例4
將實(shí)施例1制得的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，涂裝于兩個油罐中， 具體為裝汽油的I號油罐和裝環(huán)已烷溶劑的2號油罐，經(jīng)過一年的應(yīng)用試驗后，測得如下試驗數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，其由下述重量份數(shù)的組份組成 碳納米管0.2 — 2盼 環(huán)氧樹脂15 — 50份顏色填料20-45份助劑3 — 18份活性劑2 — 9份有機(jī)溶劑IU — 60份固化劑15 — 50份 其中，碳納米管為直徑在0. 6-2nm的單壁管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂選自DCPO-苯酚環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂E20及環(huán)氧樹脂E44中的至少ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，所述顔色填料選自金紅石ニ氧化鈦、磷酸鋅、滑石粉、云母粉、硫酸鋇、碳黑及ニ氧化鐵中的至少ー種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，所述助劑選自 EFKA4010、EFKA2022、膨潤土、EFKA3777、EFKA4009、EFKA2722 及 TR30 促進(jìn)劑中的至少ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，所述活性劑選自ニ胴環(huán)氧活性稀釋劑及6690活性稀釋劑中的至少ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自ニ甲苯、正丁醇及環(huán)已胴中的至少ー種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料，其特征在于，所述固化劑選自D0200、D8190、593、T31、D9340、651及酮亞胺中的至少ー種。
8.—種如權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任一所述的碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料的制備方法，其特征在于，其包括由以下步驟 (a)將碳納米管置于活性剤、助劑和有機(jī)溶劑的混合溶液中攪拌混合、化學(xué)激活及復(fù)合處理30— 50分鐘； (b)向步驟(a)得到的混合液中加入活性剤、硬性環(huán)氧樹脂和有機(jī)溶劑，低速攪拌復(fù)合處理30分鐘；(c)將步驟(b)得到的混合物用超聲波，在18°C—60°C內(nèi)的恒溫附加剪切條件處理50分； Cd)將步驟(C)得到的混合物置入分散機(jī)中，在中速狀態(tài)下，依次加入軟性環(huán)氧樹脂和硬性環(huán)氧樹脂的混合物、有機(jī)溶剤、顔色填料分散復(fù)合處理30分鐘；(e)將步驟(d)得到的混合物置入砂磨機(jī)中低速砂磨50分鐘； Cf)將步驟(e)得到的混合物于過篩機(jī)中過篩； (g)將步驟(f)得到的混合物置于攪拌機(jī)中，在低速攪拌狀態(tài)下依次加入助劑和有機(jī)溶齊IJ調(diào)制，而制得A組份； (h)將固化劑溶于有機(jī)溶劑中攪拌均勻制得B組份； (i )將A組份和B組份均勻混合，充分固化。
全文摘要
本發(fā)明公開一種碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料及其制備方法，采用具有特殊效應(yīng)的碳納米管作為導(dǎo)靜電體，使得該碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，通過對碳納米管進(jìn)行化學(xué)和機(jī)械分散、復(fù)合處理，使其能適應(yīng)防腐涂料體系，從而，采用該碳納米管環(huán)氧樹脂復(fù)合導(dǎo)靜電涂層材料形成的導(dǎo)靜電涂層，具有持久耐油、耐水、耐熱、耐腐蝕、耐溶劑、對油品無污染、對儲罐鋼鐵再生使用沒有影響等綜合性能，且該導(dǎo)靜電涂層超高標(biāo)準(zhǔn)地達(dá)到GB6590-2001《輕質(zhì)油品安全靜止電導(dǎo)率》的相關(guān)要求，穩(wěn)定性非常好。
文檔編號C09D163/02GK103031039SQ201210574860
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者楊含春, 曾繁滌 申請人:湖南威爾斯化學(xué)工業(yè)有限公司