[發(fā)明專利]一種輕質(zhì)防腐抗靜電的涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010285403.7
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN101948655A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李春義;趙立英;劉志輝;官建國;劉平安;馬會茹
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市康泰威新材料有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D175/04;C09D5/24;C09D5/08
• 代理公司: 深圳市康弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬化工和涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)防腐抗靜電二合一涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料是近幾十年發(fā)展起來的一種新型工程材料，具有比強(qiáng)度大、比剛度大、相對密度小和熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，這些新型工程材料在航空工程上的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。從40年代起玻璃纖維復(fù)合材料就開始用于制造飛機(jī)雷達(dá)罩和一些設(shè)備艙蓋。60年代到70年代又相繼研究成功高模量的碳纖維復(fù)合材料并用作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料。但復(fù)合材料在自然界會受到空中的潮濕氣體、鹽霧、雨淋和日曬等因素的綜合作用，使之產(chǎn)生老化現(xiàn)象，以致其外觀、力學(xué)性能和電性能等均要發(fā)生變化。例如，不加防護(hù)的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在大氣條件下可發(fā)生明顯的外觀變化，表面失去光澤、顏色變化、樹脂開裂脫落和纖維裸露氧化等破壞現(xiàn)象。在復(fù)合材料的老化過程中，纖維與樹脂界面的破壞是起主導(dǎo)作用的；而且復(fù)合材料對水敏感，在飛行過程中大氣中的雨滴對飛機(jī)復(fù)合材料的破壞也是很嚴(yán)重的，能明顯降低材料的力學(xué)性能和電學(xué)性能。此外，復(fù)合材料的導(dǎo)電性較差，在飛行過程中電子設(shè)備經(jīng)常受雷擊和靜電影響而不能正常工作，甚至造成機(jī)毀人亡的事故。目前飛機(jī)復(fù)合材料的防腐抗靜電涂層是通過涂裝防腐底漆、打磨后再涂裝抗靜電涂料來實現(xiàn)防腐和抗靜電的目的，這延長了加工時間，無形中降低了施工效率；涂層面密度一般大于2.0g/(m²·μm)，因此也將導(dǎo)致飛行器的重量增加、有效載荷降低。而且很多抗靜電涂料以石墨、導(dǎo)電炭黑等為導(dǎo)電填料，顏色太深而不利于施工。詳見中國專利CN1072708的介紹。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有復(fù)合材料產(chǎn)品涂層重量較大、涂裝工序和施工效率低的技術(shù)問題，提出一種可顯著降低涂層重量、減少涂裝工序和提高施工效率的集防腐和抗靜電功能于一身的輕質(zhì)防腐抗靜電的涂料及其制備方法。

為解決所述問題，本發(fā)明提出的輕質(zhì)防腐抗靜電的涂料，其由下列重量比的原料配制而成：色漆∶固化劑＝100∶8～12；其中，色漆由下列重量百分含量的原料配制而成：樹脂為25～45％、鈦白粉為4～6％、滑石粉為4～6％、導(dǎo)電填料為12～25％、溶劑為30～40％、助劑為1～3％、防腐劑為1～2％。

本發(fā)明提出的輕質(zhì)防腐抗靜電涂料的制備方法，其步驟包括：

(1)、按比例先將樹脂和溶劑加入到一分散桶中，再按比例依次加入助劑、鈦白粉、滑石粉和防腐劑，然后用高速分散機(jī)將物料預(yù)分散0.5～1h；

(2)、用砂磨機(jī)將預(yù)分散的混合物料研磨至30μm以下；

(3)、將研磨后的混合物料轉(zhuǎn)移至調(diào)漆桶，加入導(dǎo)電填料再高速分散1～3h，過濾后得到色漆；

(4)、按比例將色漆與固化劑加入攪拌桶中，用高速攪拌機(jī)將物料攪拌15～20min，最后得到涂料。

本發(fā)明通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計合成力學(xué)和防腐性能優(yōu)異的膠粘劑體系。選擇低密度、防腐性能優(yōu)異的顏填料和質(zhì)輕、易分散、性質(zhì)穩(wěn)定的抗靜電劑實現(xiàn)了抗靜電涂料的輕質(zhì)薄層防腐。本發(fā)明提供的抗靜電底漆涂層不僅力學(xué)性能和耐介質(zhì)性能優(yōu)異，而且與同類產(chǎn)品相比較，具有以下突出特點(diǎn)：1、既有優(yōu)異的防腐功能，又有穩(wěn)定的抗靜電功能；2、色淺、涂層薄，重量輕；3、施工效率高，涂裝成本低；4、物理機(jī)械性能以及化學(xué)穩(wěn)定性。

由于采用淺色的抗靜電劑，涂層表面為淺灰色，便于施工；本發(fā)明所提供的涂料具有良好的耐酸、耐堿、耐油和耐鹽霧性能；漆膜硬度高、附著力好、涂層致密。在實現(xiàn)抗靜電功能的同時可實現(xiàn)涂料的薄層防腐。本發(fā)明所提供的防腐抗靜電涂料之所以具有上述優(yōu)點(diǎn)在于以下幾點(diǎn)：(1)樹脂是涂料的主要成膜物質(zhì)，決定著涂層材料的機(jī)械性能和耐介質(zhì)性能，選用力學(xué)性能和防腐性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂、聚氨酯以及聚氨酯改性環(huán)氧膠粘劑體系通過調(diào)整力學(xué)和化學(xué)性能的平衡可實現(xiàn)基體樹脂的防腐；(2)根據(jù)涂層屏蔽原理，顏填料在漆膜中能起到隔離及減緩腐蝕介質(zhì)對基材的腐蝕速度，從而起到防腐作用。由金紅石型鈦白粉提供良好的遮蓋力和抗紫外線老化性能、滑石粉增強(qiáng)漆膜的耐久性和抗沖擊能力和少量納米防腐填料來增加漆膜的致密性；(3)采用質(zhì)輕、易分散和性質(zhì)穩(wěn)定的納米半導(dǎo)體材料包覆的片狀云母粉作為抗靜電劑可以克服納米半導(dǎo)體氧化物易團(tuán)聚、難分散的問題，同時片狀結(jié)構(gòu)有利于導(dǎo)電填料接觸形成導(dǎo)電通道，在較低的填充比下具有優(yōu)異的抗靜電效果，從而降低涂層面密度，有利于飛行器的減重。綜上所述，本發(fā)明涂料可用于飛行器等復(fù)合材料表面防腐抗靜電和石油儲罐、輸油管道、易燃易爆化工產(chǎn)品廠房。

具體實施方案