[发明专利]一种具有导电性能的环氧防腐涂料配方

说明书

技术领域

本发明涉及高分子涂层材料领域，具体是指一种具有导电性能的环氧防腐涂料配方。

背景技术

随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求。常用的防腐涂料已不能满足这些需要。人们提出的“重防腐涂料”的概念，一般指在苛刻的腐蚀环境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。简单地说：重防腐涂料就是使用寿命更长，可适应更苛刻的使用环境的涂料称为重防腐涂料。在化工大气和海洋环境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度的腐蚀条件下，一般应能使用5年以上。重防腐涂料的应用涉及现代化各个领域，大型的工矿企业：化工、石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等；重要的能源工业：天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等；现代化的交通运输：桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等；新兴的海洋工程：海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等。

环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚A在碱催化下缩合而成的聚合物，随分子量的不同，可分为液体和固体环氧树脂。以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。每年世界上约有40％以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。

在许多电池的电极材料上均会设置有防腐涂层提高其材料的防腐效果，但是因为一般采用的高分子涂层材料具有较好的绝缘性能，为了使其能够使用在电极材料表面，故在制备时向环氧树脂中添加有导电填料来使其具有导电性能。但是现有的导电防腐涂层的导电性能较差，且因为涂层材料问题在使用一段时间后会出现表面龟裂脱落的问题，一旦防腐涂层脱落或者出现缝隙，电池内的腐蚀性溶液可能对电极材料造成腐蚀。

发明内容

针对上述现有技术中导电防腐涂层材料防腐靠老化性能较差的问题，本发明的目的在于提供一种通过添加改性剂增强涂层的防腐性能的环氧防腐涂料配方。

本发明通过下述技术方案实现：一种具有导电性能的环氧防腐涂料配方，包括质量比为9：1的A、B两个组分；其中A组分以重量份表示，包括改良石墨粉18-30份、碳纳米管5-9份、增韧剂6-10份、增塑剂15-20份和环氧树脂45-60份；其中B组分以重量份表示的2-乙基-4-甲基咪唑10-12份和三乙烯四胺5-8份。

其中，所述的环氧树脂防腐涂层一份包括A、B两个组分，A组分主要是以环氧树脂为主要成分，然后添加有增塑剂和增韧剂来改性提高其性能，因为原本的环氧树脂固化后伸长率低，脆性较大，当涂覆在电极材料表面承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致涂层开裂，不耐疲劳，导致电极材料被腐蚀。因此，必须设法降低脆性，增大韧性，提高强度。通过增加增韧剂能够有效的提高整个防腐涂层的表面强度，从而提高其强度和抗冲击剥离性能。而根据成膜物质是否具有导电性，一般的导电涂料可分为添加型导电涂料与非添加型导电涂料。成膜物本身是绝缘体，通过填料或助剂使涂层具有导电性，这种涂料称为添加型导电涂料。而本发明中采用环氧树脂即为一种绝缘体，故通过添加有混合的导电填料和大大提高整个材料的导电性能。其中向改良石墨粉中加入碳纳米管能够提高导电填料的导电率，但是因为碳纳米管的分散困难且成本较高，只是适量添加在保证成本的前提下尽可能提高材料的导电率。而其中的B组分即为固化剂，其中采用两种固化剂进行混合，在使用时，将固化剂加入A组分中反应生成涂层材料，并在一定时间内将其喷涂在电池电极材料表面，待其固化后形成一层防腐涂层。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂。环氧树脂是形成导电涂层的骨架和导电填料的载体，其对涂层的导电性能起着重要的作用。涂料成膜时，涂层中的导电粒子因树脂的固化收缩而彼此接触或接近，并形成隧道效应，从而使涂层具有导电性能，树脂的固化收缩率越大越有助于降低涂层的渗流阈值，因此成膜树脂宜选用固化收缩率大的体系。

进一步地，所述改良石墨粉为镍包石墨粉。其中将石墨粉便面覆盖有一层镍粉，从而进一步提高了电导率，但其成本相较于完全使用镍粉较低。

进一步地，所述改良石墨粉颗粒粒径为0.4-0.8mm。

进一步地，所述A组分以重量份表示，包括改良石墨粉28份、碳纳米管8份、增韧剂9份和环氧树脂57份；其中B组分以重量份表示的2-乙基-4-甲基咪唑11份和三乙烯四胺6份。