[发明专利]用于接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电防腐涂料，具体地指一种用于接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料及其制备方法。

背景技术

接地网金属直接埋入到土壤中易受到电化学腐蚀而遭到破坏，甚至出现断裂，导致整个接地网的泄流能力降低，从而危及地面设备的安全运行。

为了防止接地网的腐蚀，目前常采用镀锌钢代替传统的碳钢作为接地体。由于锌的电极电位为-0.77V，铁的电极电位为-0.44V，且镀锌层较薄，涂层厚度一般只有几十微米，在环境复杂的土壤中，锌与铁组成腐蚀原电池，很容易将作为阳极的镀锌层腐蚀掉，难以从根本上解决地网腐蚀问题。

与镀锌钢生产工艺相比，导电防腐涂料施工方便、设备简单、成本低廉、效率高，并且具有良好的耐腐蚀性能，近些年在接地网中大量推广应用。

导电防腐涂料按导电添加剂分类有金属填料型、碳系填料型以及金属化合物填料型。

例如专利CN101857762A公开了一种用于接地棒表面的防腐导电涂料，该涂料采用质量百分比为40%的纳米碳粉、5%的银粉和5%的镍粉作为导电填料。由于纳米碳粉导电性能差，为了提高涂料的导电性能，所以在涂料中加入了比重较高的金属粉，银粉的导电效果好，但其价格高，不利于推广，镍粉在涂料服役期间易发生迁移，可能导致涂料电阻率下降和性能不稳定。

专利CN101892003A公开了一种用于地网的导电防腐涂料，其采用质量百分比为10～20%的纳米磁性氧化铁作为导电填料。但颗粒状的纳米磁性氧化铁在环氧基体中比较难形成三维网状导电网络，所以该涂料在制备时很难达到理想的导电效果，此外该涂料中未加入其它防腐填料组分，实际应用中不能达到预期的防腐效果。

由此可见，现有的导电防腐涂料很难满足接地网苛刻要求。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种用于接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明用于接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料，按照重量份，所述涂料包括以下组分：

环氧树脂40～60份，环氧树脂稀释剂15～25份，碳纳米管4～6份，防锈剂10～15份，助剂2～5份，固化剂4～5份。

本发明中，所述环氧稀释剂为甲苯、二甲苯、丁醇、苯甲醇中的一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述碳纳米管的长度为5～15μm，碳纳米管的直径为10～100nm，优选为20nm～80nm，最佳为40nm～60nm。

本发明中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或多官能环氧基环氧树脂中的一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述防锈剂为氧化铁红、氟磷酸钙、云母氧化铁红、云母氧化铁灰、磷酸锌、磷酸锌铁、三聚磷酸铝中的一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述助剂为防沉剂、流平剂、消泡剂、润湿分散剂、附着力促进剂中的一种或至少两种的混合物。

所述防沉剂为有机膨润土或气相白炭黑，所述流平剂为BYK-340，所述消泡剂为BYK-A530或Airex900，所述润湿分散剂为德谦923S或BYK2070，所述附着力促进剂为KH550。

本发明中，所述固化剂为多元胺类固化剂。

本发明还提供了上述用于接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料的制备方法：先将环氧树脂与环氧树脂稀释剂混合均匀，再将碳纳米管、防锈剂和助剂加入到稀释后的环氧树脂中，混合均匀后加入固化剂，搅拌均匀，即得用于接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料。

本发明的有益效果：采用碳纳米管作为导电填料，碳纳米管导电性能好，具有较大的长径比，在涂料中容易形成三维导电网络，树脂基体填充在网络中，并且采用较少的导电填料就能达到较优的导电性能。该涂料喷、刷后的涂层具有电阻率低且导电性能稳定，耐腐蚀性强；涂层致密，柔韧性好，附着力强。该涂料适用于接地网碳钢表面防腐保护，具有一次性涂装即可达到厚度的特性。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。

实施例1

接地网的碳纳米管改性导电防腐涂料，包括以下组分：环氧树脂F51为50g，正丁醇10g，二甲苯10g，碳纳米管5g，磷酸锌15g，BYK2070为2g，气相白炭黑3g，二乙烯三胺5g。碳纳米管的直径为40～45nm，长度为5～8μm。