[发明专利]水性导静电涂料及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及防腐蚀导静电涂料领域。更具体地，涉及一种水性导静电涂料及其制备。

背景技术

随着经济的快速发展，许多场合对金属防腐蚀涂料提出更高的要求，在要求具有防腐蚀的功能的同时，往往还会要求具有导静电的性能，例如在石油化工行业、电器仪表行业以及航空航天行业等领域。目前而言，应用量较大的防腐导静电涂料，多以碳系、金属系或金属氧化物系等溶剂型涂料种类为主，然而由于在涂料中添加量较大，往往使得涂料的防腐蚀性能与导静电性能不能够兼顾，且溶剂型涂料成本高，对环境污染较为严重。

伴随着水性金属防腐蚀涂料的发展，水性金属防腐导静电涂料也在应运而生，但是总体而言，其性能与溶剂型防腐导静电涂料相比仍有一定的差距。近几年，纳米材料和纳米技术在涂料中的应用，在某种程度上提高和改善了涂层对基材的的附着性、柔韧性、抗冲击性、抗静电性以及耐介质性能，但是单纯的应用纳米材料往往也不能够制得防腐蚀性能和导静电性能性兼顾，且性能优异的水性金属防腐导静电涂料，因而开发出具有高导静电性能以及防腐性能的水性防腐导静电涂料具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种水性导静电涂料，该涂料将碳纳米管与传统的导电填料以及防腐蚀颜填料复合，开发出高导静电性能以及防腐性能的水性防腐导静电涂料，既可以降低成本、节约资源，同时又可以兼顾防腐和导静电性能。该涂料成本低、贮存稳定性优异，施工性能好，涂膜干燥快，干燥后涂膜平整，耐水、耐腐蚀介质性能优异，防静电效果佳，同时可室温固化。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述涂料的制备方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种水性导静电涂料，以涂料总重量1000份计，包括导静电填料100-130份；所述导静电填料包括碳纳米管和导电硫酸钡，所述碳纳米管和导电硫酸钡的配比为0.1-2：110-130。

优选地，所述碳纳米管为纯化碳纳米管。

优选地，所述纯化碳纳米管为改性纯化碳纳米管；碳纳米管由于具有纳米效应，后期比较容易团聚，而用分散剂(表面活性剂)对碳纳米管的表面进行改性，可以使碳纳米管分散稳定，解决后期团聚的问题。

优选地，所述涂料还包括如下重量份的原料：

水性胶乳300-400份；防闪锈剂2-5份；增稠剂1-3份；流平剂0.5-2份；杀菌剂0.5-1.5份；分散剂5-8份；润湿剂1-3份；胶体保护剂1-3份；羟乙基纤维素0.2-0.8份；有机硅消泡剂0.1-0.4份；醇酯十二10-20份；乙二醇15-30份；多功能助剂1-3.5份；防腐蚀颜填料240-290份；固化剂7-10份，余量为水。

优选地，所述纯化包括如下步骤：

1)将碳纳米管置于4-6wt％的氢氟酸溶液中浸泡20-30h；

2)将步骤1)得到的溶液过滤，得到碳纳米管的过滤物A；

3)采用去离子水清洗步骤2)得到的过滤物A；

4)将步骤3)清洗后的过滤物A浸泡在4-6wt％的硝酸中20-30h；

5)将步骤4)得到的溶液过滤，得到碳纳米管的过滤物B；

6)用去离子水清洗步骤5)得到的过滤物B至中性，干燥得纯化碳纳米管。

所述改性包括如下步骤：

1)将纯化碳纳米管加入到含有2-4wt％分散剂的去离子水中；

2)将步骤1)得到的混合物低速搅拌均匀；

3)将步骤2)搅拌均匀的混合物超声处理30-40min,制得碳纳米管的悬浮分散液，制得改性纯化碳纳米管。

水性导静电涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)将250-270份蒸馏水和0.5-1.5份杀菌剂混合，以500-700r/min的转速搅拌均匀；

2)向步骤1)的混合物中加入5-8份分散剂、1-3份润湿剂、1-3份胶体保护剂、0.2-0.8份羟乙基纤维素、0.5-2份有机硅消泡剂、10-20份醇酯十二、15-30份乙二醇和1-3.5份助剂，以500-700r/min的转速搅拌15min，再加入240-290份防腐蚀颜填料、100-130份导静电填料，以1800-2400r/min的转速分散25-35min，再加入直径3mm的锆珠进行砂磨，砂磨机的转速为1800-2400r/min，研磨至浆料的细度小于20μm；

3)向步骤2)得到的浆料中缓慢加入300-400份水性胶乳，边加边搅拌，搅拌的速率为300-500r/min，混合均匀；