[發(fā)明專利]一種環(huán)氧樹脂-石墨烯導(dǎo)靜電防腐涂料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105778709A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫占威;朱春野;孫領(lǐng)弟;孫曌
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市烯騰科技有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D7/12;C09D5/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂-石墨烯導(dǎo)靜電防腐涂料及其制備方法，具體地，本發(fā)明 涉及一種基于環(huán)氧導(dǎo)靜電防腐涂料的，且含有石墨烯的環(huán)氧導(dǎo)靜電防腐涂料及其制備方 法。

背景技術(shù)

隨著我國石化工業(yè)的快速發(fā)展，石油儲罐防腐及安全問題日益受到人們的重視。 眾所周知，油罐是容易產(chǎn)生靜電積聚、發(fā)生爆燃事故的主要場所。汽油、煤油、柴油等成品油 在輸送運行中，經(jīng)過泵、閥、管路等的剪切、摩擦、沖擊、碰撞等一系列過程會產(chǎn)生靜電荷，靜 電荷的產(chǎn)生速度高于泄露速度時，會積累大量靜電荷。這些靜電荷如果得不到及時有效的 釋放，將會在油品的表面積聚，當(dāng)積累的靜電荷放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能， 并且在放電間隙中油品蒸汽和空氣混合物處于爆炸極限范圍時，將產(chǎn)生燃燒和爆炸，照成 事故隱患，其后果將是致命的，油罐內(nèi)壁表面產(chǎn)生的靜電、腐蝕等危及著油品貯存的質(zhì)量與 安全。

涂裝在石油儲罐內(nèi)壁的導(dǎo)靜電涂料主要起到兩個作用：

Ⅰ、防止靜電積聚，保證油品貯運的安全

Ⅱ、防止儲罐鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕

導(dǎo)靜電涂料不僅要具有良好的導(dǎo)靜電能力，還應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)良的耐蝕性能，并且應(yīng) 該以導(dǎo)電性為前提，防腐蝕為目的。

使用導(dǎo)靜電涂料對保證油品質(zhì)量、杜絕靜電火災(zāi)爆炸事故、確保安全生產(chǎn)、延長油 罐使用壽命、減少清罐次數(shù)、節(jié)約資金、減少輕質(zhì)油品損失、減輕設(shè)備腐蝕、避免油品污染等 方面，均有重要的意義。

現(xiàn)行GB50393-2008中，指出導(dǎo)靜電型防腐涂料表面電阻率10⁸～10¹¹Ω，耐鹽霧時 間為1000h，耐酸堿、耐汽油均為720h。

CN201010528049.6公開了一種涉及一種環(huán)氧耐油導(dǎo)靜電防腐涂料的制備方法，該 方法包括如下步驟：a、取環(huán)氧樹脂、顏料、填料、導(dǎo)靜電材料與有機溶劑；b、將步驟a的各組 分混合均勻后進砂磨機研磨得到環(huán)氧耐油導(dǎo)靜電防腐涂料甲組分，備用；c、改性環(huán)氧固化 劑的制備：在干燥反應(yīng)容器中加入己二胺，在惰性氣體保護下，升溫后滴入環(huán)氧樹脂，環(huán)氧 樹脂滴完后繼續(xù)反應(yīng)1～2小時，然后水浴溫度降低后滴入丙烯腈，繼續(xù)反應(yīng)后取出環(huán)氧耐 油導(dǎo)靜電防腐涂料乙組分，備用；d、取步驟b得到的環(huán)氧耐油導(dǎo)靜電防腐涂料甲組分、步驟c 得到的環(huán)氧耐油導(dǎo)靜電防腐涂料乙組分按重量比100：10～25攪拌均勻，得到環(huán)氧耐油導(dǎo)靜 電防腐涂料。本發(fā)明的方法得到的環(huán)氧耐油導(dǎo)靜電防腐涂料具有優(yōu)異的防腐性能，耐化學(xué) 介質(zhì)性能，耐油耐水性能，優(yōu)良的物理機械性能，達到表面電阻為10⁸～10¹¹Ω，完全符合石 油貯罐的防腐導(dǎo)電需求。但該發(fā)明的生產(chǎn)步驟繁多，工藝復(fù)雜，人工及材料成本高。

石墨烯(Graphene)是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新 材料，厚度只有0.335納米，僅為頭發(fā)的20萬分之一，是構(gòu)建其他維數(shù)碳質(zhì)材料(如零維富維 勒烯、一維納米碳管、三維石墨)的基本單元，具有極好的結(jié)晶性、力學(xué)性能和電學(xué)質(zhì)量。

石墨烯具有突出的導(dǎo)熱性能(3000W·m^-1·K^-1)和力學(xué)性(1060GPg)以及室溫下較 高的電子遷移率(15000cm2·V^-1·S^-1)。此外，他的特殊結(jié)構(gòu)，使其具有半整數(shù)的量子霍爾 效應(yīng)、永不消失的電導(dǎo)率等一系列性質(zhì)，因而備受關(guān)注。

石墨烯本身具有憎水憎油性，其片層結(jié)構(gòu)具有“迷宮”效應(yīng)，可阻礙水、腐蝕性離子 等向金屬基材的滲透，延緩金屬基材的腐蝕速度，進而對底材起到防腐的作用

因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)一種符合GB50393～2008性能要求。結(jié)合石墨烯特性的防腐 涂料，所述的環(huán)氧石墨烯導(dǎo)靜電防腐涂料應(yīng)當(dāng)具有工藝步驟簡單，低成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型的含有石墨烯，且性能上優(yōu)于國家 標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)靜電涂料。該涂料具有優(yōu)良的導(dǎo)電、耐酸堿鹽性能，同時具有附著力佳、生產(chǎn)工藝、 能夠降低成本。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種環(huán)氧-石墨烯導(dǎo)靜電防腐涂料，由甲組分和乙組分組成；甲組分按質(zhì)量百分比 包括如下組分：

乙組分按質(zhì)量百分比包括如下組分：