[发明专利]一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料

说明书

本发明公开了一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，按重量百分比计由以下原料制成：纳米改性聚硅氧烷低聚物：25～50％；N‑甲基‑N‑三甲基硅基咪唑类离子液体：2～10％；改性纳米SiO₂:5～10％；钛白粉：3～10％；导电云母粉：12～20％；防锈填料：5～15％；三官能度交联剂：4～8％；四官能度交联剂：2～5％；羟基硅油：3～10％；氨基硅烷偶联剂：1～2％；环氧基硅烷偶联剂：0.5～3％；催化剂：0.1～0.3％。本发明不但具有优异的导静电性能，同时还具有优异的防腐性、耐热性、耐化学品稳定性、耐高低温冲击性、抗开裂性和耐紫外线能力。

技术领域

本发明涉及防腐涂料生产技术领域，特别涉及一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料。

背景技术

在工业迅猛发展的今天，各种先进的新材料新技术层出不穷，目前石油仍然是我国化工发展的重要化工原料。石油的开采、运输和贮藏过程中的安全问题日益收到重视。此外，石油经裂解的成品油在运输和贮存时都需要严格控制管道、阀门和储罐的静电荷积累，否则将会发生爆炸等安全事故，造成人员伤亡和国民经济损失。国家石化总局规定油管内壁必须使用导静电涂料，颁布的国家标准GB 50393-2008规定油罐内壁应使用导静电涂料，要求涂层的表面电阻率为10⁸Ω～10¹³Ω。

目前，市面上常用的导静电涂料主要包括金属系导静电涂料、金属氧化物系导静电涂料和碳系导静电涂料，但都存在一定的缺陷。如：金属填料价格昂贵且易被氧化导致导电性能降低，贮存时沉降板结，施工困难等。碳系填料耐油性差，漆膜易被溶胀，导致起泡、脱落。金属氧化物填料性能相对稳定，但添加量大，导致涂料的颜基比增大，漆膜的机械性能等下降，不利于长久防腐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，不但具有优异的导静电性能，同时还具有优异的防腐性、耐热性、耐化学品稳定性、耐高低温冲击性、抗开裂性和耐紫外线能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于硅基咪唑类离子液体的有机硅导静电涂料，按重量百分比计由以下原料制成：纳米改性聚硅氧烷低聚物：25～50％；N-甲基-N-三甲基硅基咪唑类离子液体：2～10％；改性纳米SiO₂:5～10％；钛白粉：3～10％；导电云母粉：12～20％；防锈填料：5～15％；三官能度交联剂：4～8％；四官能度交联剂：2～5％；羟基硅油：3～10％；氨基硅烷偶联剂：1～2％；环氧基硅烷偶联剂：0.5～3％；催化剂：0.1～0.3％。

本发明通过纳米金属氧化物改性成膜聚合物(纳米改性聚硅氧烷低聚物)，并与添加的硅基离子液体(N-甲基-N-三甲基硅基咪唑类离子液体)共同起导电骨架作用，再辅助导电填料(导电云母粉)形成微观导电网络结构，采用分子设计手段合成的硅基离子液体与成膜聚合物具有良好的相容性。一方面实现了涂层优异的导静电性能，另一方面避免了导电填料的过多而引起的涂层开裂、机械性能降低、附着力降低、透水透气，防腐能力降低等缺陷。

离子液体是室温下呈液态的由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的盐类，通过在阳离子中引入Si-CH₃结构增加离子液体与有机硅聚合物的相容性。采用季铵化反应合成甲基硅基离子液体并添加到涂料中与成膜物中的纳米金属氧化物共同作为导电骨架，再添加导电填料形成微观导电网络结构，从而有效的降低了涂层的表面电阻，使涂层具有优异的导静电性能。

钛白粉为金红石型，表面改性后使用，改性方法同改性纳米SiO₂。导电云母粉细度为1000目，吸油值≤60(g/100g)，其微观结构为片状，既有助于导电网络的形成又有助于有效阻隔空气中水分渗入涂层，赋予涂层优异的导电性和防腐性能。羟基硅油为低粘度端羟基硅油，粘度为100cs。