[發明專利]一種用于接地網保護的聚合物包覆輕金屬粒子的導電涂層

有效

• 申請號: 201310608552.6
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103642332B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 周藝;徐松;朱志平;胡波濤;李許枝
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: C09D127/18
• 分類號: C09D127/18;C09D163/00;C09D133/00;C09D7/12;C09D5/24;C09D5/08;C09C1/64;C09C1/62;C09C3/10
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技術領域

本發明屬于涂料工業，屬于接地網導電防腐涂料領域，具體地說，本發明涉及一種導電聚合物包覆輕金屬粒子的導電涂料及其制備方法。?

背景技術

接地網腐蝕會引起接地短路故障，可能引起接地網本身局部電位差或接地網電位的異常增加，給運行人員帶來危險，同時破壞二次設備的絕緣能力，如果高壓串入控制室，會造成檢測和控制設備誤動作、不動作而擴大事故，造成巨大的經濟損失和社會影響。接地網的安全運行作為保證電力系統安全運行的關鍵因素，其防腐蝕問題成為電力系統亟需解決的問題之一。?

目前，一些常用的接地網防腐方法如下：加大接地體截面、采用鍍鋅鋼、采用鍍銅法對地網進行防護、采用耐腐蝕的金屬來代替鋼、采用導電涂料防止地網腐蝕以及接地網的陰極保護。導電防腐涂料是一種較為實用的新型防腐技術，它的作用在于使金屬構件表面與土壤介質隔離開來，以阻礙金屬表層微電池的腐蝕作用。因其性價比高而成為接地網及接地網引下線保護的一個重要研究內容及未來發展方向。?

國內用于接地網防腐的涂料，按導電添加劑分類有：金屬系填料型、金屬氧化物系填料型、有機高分子系填料型和碳系填料型。金屬填料主要使用的是銀粉、銅粉和鎳粉。它們都存在一定的缺陷，金屬填料導電性能優異，但未經處理加入涂料中，涂覆在接地網會形成大陽極，從而加快接地網腐蝕；針對目前的金屬填料抗氧化性差或導電性差，國內進行了大量的研究，但是不能達到大面積接地網使用的要求；此外，由于嚴厲的環保政策，銀、銅等重金屬作為導電填料的使用受到很大的限制。而金屬氧化物型的導電填料的導電性雖然抗氧化，但是其導電性太差，單獨加入到導電涂料中很難創造優良的導電性能。碳系填料價格便宜，原料易得，但要在涂料中形成導電網絡，石墨和納米碳的添加量大，傳統的石墨和納米碳導電涂料的耐腐蝕性能較差，容易開裂。?

綜上所述，國內用于接電網的防腐導電涂料一方面不能兼具優異的防腐和導電性能，另一方面成本較高。因此發明一種導電性能及防腐性能優異且經濟的涂料很有必要。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種導電性能優異、防腐性能佳、經濟環保、制備工藝簡單以及便于施工，用于接地網的導電聚合物包覆輕金屬粒子的導電涂料。?

為實現上述目的，本發明采取了以下技術方案：?

一種導電聚合物包覆輕金屬粒子的導電涂料，所述涂料為無底漆涂料，以質量百分含量計，該涂料由以下組分組成：

基料????????????????????????30%~65%

溶劑????????????????????????20%~50%

導電填料????????????????????1%~25%

固化劑??????????????????????4%~12%

偶聯劑??????????????????????2%~8%

助劑????????????????????????0.03%~3%

催干劑??????????????????????0.02%~1%；

其中，所述基料為四氟乙烯-乙烯基酯聚合物即氟碳樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂或其中兩種或三種的復配物。四氟乙烯-乙烯基酯聚合物具有良好的耐候性，環氧樹脂和丙烯酸樹脂防腐性能良好，且導電聚合物在其中的溶解性比較好。此外環氧樹脂和丙烯酸樹脂均與氟碳樹脂有很好的相溶性。優選地，所述基料為四氟乙烯-乙烯基酯聚合物、環氧樹脂和丙烯酸樹脂的復配物，其氟碳樹脂、環氧樹脂和丙烯酸樹脂質量比為6：3：1~1：2：7。

所述混合溶劑為甲基異丁基酮(MIBK)、乙酸丁酯、二甲苯或其中某幾種的混合溶劑；優選地，所述溶劑為甲基異丁基酮(MIBK)、乙酸丁酯和二甲苯，甲基異丁基酮(MIBK)、乙酸丁酯和二甲苯的質量比為1:2:6。?

所述導電填料為導電聚合物包覆的輕金屬粒子，其中的導電包覆物質為聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚苯撐乙烯中的一種或幾種，而導電輕金屬粒子包括鎂、鋁或鎂鋁的合金粒子。其粒徑范圍為?2~10μm，中位粒徑d₅₀在3~6μm。為保證其導電及防腐性能，導電輕金屬粒子必須全部被導電聚全物包覆。優選地，所述導電聚合物包覆的輕金屬粒子為聚苯胺包覆鋁粒子，其所占比例為10~20%。?