[发明专利]导电、防腐蚀涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，具体地说，本发明涉及一种电力系统接地网用导电、防腐蚀涂料及其制备方法。

背景技术

变电站和线塔是电力系统的重要组成部分，其运行的稳定与否关系到电网的安全可靠运行及输变电设备的安全。接地装置长期处于地下恶劣的运行环境中，土壤腐蚀不可避免。造成接地网腐蚀的主要有腐蚀微电池作用、电偶腐蚀、微生物腐蚀、杂散电流腐蚀等。

接地网的腐蚀防护主要是从两方面来入手，一是改变腐蚀环境，降低环境的腐蚀性；另一是改变腐蚀主体的耐腐蚀性。由于对变电站而言，其位置确定后，接地网所处的土壤环境也随之确定，通过改变腐蚀环境来减缓接地网的腐蚀在实际中是很困难的，目前主要是从第二个方面来增强接地网的耐蚀性。涂料的应用是一种有效抑制埋地装置腐蚀的工艺方法，据相关资料，导电防腐涂料能够延长接地网寿命20年以上。

理想的无机导电耐土壤腐蚀涂料可对接地网起到较好的防腐作用，并且具有对人无过敏反应，附着力好。该类涂料的一个缺点是常需要高温固化，不恰当的固化工艺会造成涂层的耐水性较差，由于接地网装置埋常年埋在地下，进而涂层的防腐蚀性能受到影响。另一缺点是涂层较脆，处理不当易产生裂纹等缺陷。

目前国内研究用于接地网防腐的涂料按填料分主要有金属型、金属氧化物型、有机导电聚合物型和纳米碳型等4种类型。对于金属型导电涂料而言，常用的银填充型具有成本高的缺点，且易发生迁移造成涂层电导率下降而导致导电性不稳定。铜具有污染环境的危险，另外铜与接地网碳钢材料的电位差较大，容易引起接地网材料的电偶腐蚀，导致接地网遭到迅速破坏。镍粉存在易氧化，氧化后导电性能性能下降的缺点。金属氧化物填充的导电涂料导电性能较差。有机导电聚合物型涂料是一种电导率导可调的涂料，但加工较困难，工艺性能差。单一纳米碳型导电涂料填料添加量较大，存在纳米碳在涂料中不易分散，且与树脂存在一定的不相容性；对底材的前处理较为严格等问题。

发明内容

基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种导电、耐腐蚀涂料，解决电网、变电站接地装置的导电和腐蚀问题。

为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种导电、防腐蚀涂料，按质量百分比计，所述涂料主要包括以下组分：

环氧树脂        10～70%；

环氧树脂固化剂  3～50%；

复合导电填料    10～85%

防腐剂          1～10%；

活性稀释剂      0～10%；

阻燃剂          0～5%；

以混合溶剂调节所述涂料的粘度，所述混合溶剂与上述组分的质量比为1：（0.1～10）。

在其中一些实施例中，所述涂料主要包括以下组分：

环氧树脂        12～60%；

环氧树脂固化剂  4～40%；

复合导电填料    20～80%

防腐剂          3～8%；

活性稀释剂      0.5～8%；

阻燃剂          0.3～3%；

所述混合溶剂与上述组分的质量比为1：（0.5～8）。

在其中一些实施例中，所述环氧树脂优选为E型低分子量环氧树脂E44、E51和E54中的一种或两种。常用的环氧树脂如E型和F型均可实现本发明的导电、防腐蚀功能，考虑涂料施工工艺，本发明优选液体环氧树脂作为成膜物。

在其中一些实施例中，所述环氧树脂固化剂优选为酚醛胺或聚酰胺树脂。环氧树脂固化剂包括胺固化型、合成树脂固化型和酸酐类固化型等，其中小分子胺和脂肪胺（如乙二胺、三乙烯四胺、三乙胺等）挥发性和毒性大，而酸酐类固化剂固化温度高，不易实现常温固化。合成树脂的挥发性和毒性较小，且容易实现常温固化，对环境湿度不敏感，对基材有良好的润湿性。

在其中一些实施例中，所述复合导电填料为碳纳米管、纳米碳纤维、金属微粉和导电云母粉中的两种以上。

在其中一些实施例中，所述碳纳米管的直径为10～100nm，长为2～30μm；所述纳米碳纤维的直径为10～100nm，长度为5～50μm；所述金属微粉为平均粒径为2～30μm的不锈钢微粉。