無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備的製作方法
2023-08-11 00:17:46
專利名稱：無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備。主要應用於金屬油罐內壁的抗靜電防腐領域，也可以作為其他金屬材料的抗靜電防腐塗料使用。
背景技術：
近年來，靜電的危害已被人們所重視，靜電引起的火花易引起火災和爆炸，靜電會影響電子設備的正常工作等。國家標準GB15599規定油罐內壁塗料的表面電阻率不大於109歐姆，體積電阻率不大於108歐姆，GB/T 16906-1997對石油罐導靜電塗料電阻率的測定方法做出了規定；美國材料與試驗協會標準ASTMF150-98對抗靜電地板電阻率的測定做出了規定。因此，抗靜電塗料越來越廣泛地應用在貯輸油設施塗裝，半導體工廠、電腦房及印刷、紡織等行業的地坪塗裝。
油罐的腐蝕主要出現在油罐的底部、積水部分的罐壁和與油水接觸的管道。其原因是罐底積水中殘留有無機酸(如鹽酸、硫化氫)、有機酸(如環烷酸)等腐蝕性物質，還有來自大氣及碳氫化合物對油艙內壁的腐蝕；在水、氧和電解質的共同作用下，鋼鐵發生電化學反應，生成Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2等導致罐體腐蝕；另外，油罐在製造過程中的斷續焊縫也有可能產生縫隙腐蝕等。
隨著全球工業化進程的不斷加快，石化原料消耗不斷增加，對大氣排放物急劇增多，導致環境的惡化，一般溶劑型塗料含有近50％的有機揮發物。這些有機揮發物在塗料使用過程中完全釋放到大氣中，許多揮發物是光活性物質，它們破壞臭氧層導致紫外線的輻射加強，惡化了人類生存環境。另外，由於油罐只有頂部和底部開口，基本上處於封閉狀態，在油罐內壁的塗料施工時，大量的溶劑揮發，充斥在油罐裡，處於飽和狀態，施工人員在溶劑的包圍中，塗料施工人員即使戴上防毒面罩，也會吸入大量的溶劑，同時，溶劑直接對人的眼睛、皮膚造成損害，使得施工人員不得不施工十分鐘就輪換，嚴重危害了施工人員的健康。
目前，抗靜電防腐塗料還存在兩個急需解決的問題一是塗料含有大量的有機溶劑；二是塗料長期浸泡水或有機溶劑中，塗層的導靜電組分會隨著水或有機溶劑的排放而流失，導致塗層表面電阻率下降，失去長效抗靜電防腐的作用。
發明內容
為了解決上述問題，本發明通過固化劑組分中引入含有季銨鹽類陽離子的導靜電助劑，降低了導電粉的用量，實現塗料的無溶劑化；同時，通過改性脂肪族胺將該導靜電助劑連接在環氧樹脂上，使塗層的導靜電組分不會隨著水或有機溶劑的排放而流失，達到了長效抗靜電防腐的作用。
本發明的無溶劑長效抗靜電防腐塗料，按質量百分數計，無溶劑長效抗靜電防腐塗料配方為 A組分40～80％ B組分30～60％ 按質量百分數計，A組分的配方為 環氧樹脂 30～90％ 雲母粉 5～60％ 鈦白粉 0～20％ 963s 1～10％ BYK-0551～5％ BYK-4100～5％ 偶聯劑 0～5％ 偶聯劑是矽烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑。
按質量百分數計，環氧樹脂的配方為 聚乙二醇二縮水甘油醚20～30％ 環氧樹脂E-5170～80％ 按質量百分數計，B組分的配方為 改性脂肪族胺固化劑 50～100％ 反應性導靜電助劑5～15％ 反應性導靜電助劑是帶有季銨鹽類陽離子基團的丙烯酸聚合物，且該聚合物的支鏈上帶有改性脂肪族胺。
按質量百分數計，丙烯酸聚合物的配方為 丙烯酸乙酯5～15％ 丙烯酸丁酯5～30％ 甲基丙烯酸甲酯10～25％ 苯乙烯10～30％ DMC 20～40％ GMA 10～15％ DMC是甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨。
GMA是甲基丙烯酸縮水甘油醚 以上所述無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備方法，按以上所述組分及其配比進行備料，其製備步驟為 (1)A組分的製備 將一定量的環氧樹脂和聚乙二醇二縮水甘油醚混合均勻，然後加入分散劑、消泡劑，分散均勻後，加入顏料，混勻後研磨至要求細度，在攪拌速度為800轉/分的情況下，先加入偶聯劑，然後慢慢加入導電粉，之後加入流變助劑，攪拌均勻後出料，得A組分。
(2)B組分的製備 在三口瓶中加入一定量的改性脂肪胺，升溫到75℃，在3小時內滴加完混合單體和引發劑，完後在75℃保溫反應2小時，得B組分。
(3)無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備 取一定量的上述A、B兩組分，混合均勻後，得無溶劑長效抗靜電防腐塗料。測試塗料及成膜後的相關性能固含量、粘度、施工特性、表面電阻率、附著力及燃油和水的耐受性等。
具體實施例方式 實施例1本實施例示範了本發明無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備方法。
(1)A組分的製備將273.0g環氧樹脂E-51和67.5g聚乙二醇二縮水甘油醚加入到籃氏沙磨機中，開攪拌混合均勻，再加入5.0g分散劑、2.5g消泡劑，分散均勻後，加入12.0g鈦白粉，研磨至細度≤30μm；在攪拌速度為800轉/分的情況下，先加入15.0g偶聯劑，然後慢慢加入120.0g導電雲母粉，之後加入2.5gBYK410，攪拌均勻出料，得A組分約500g。
(2)B組分的製備在500ml三口瓶中加入405g改性脂肪胺6892，升溫到75℃，在3小時內滴加完丙烯酸乙酯5.8g、丙烯酸丁酯4.5g、甲基丙烯酸甲酯4.5g、苯乙烯6.7、DMC 13.5g、GMA13.5g及偶氮二異丁腈2g的混合物，完後在75℃保溫反應2小時出料，得B組分約500g。
(3)無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備取A組分80g、B組分20g，混合均勻後，得塗料約100g。
實施例2～3製備工藝同實施例1，配方如下 (1)A組分的製備 (2)B組分的製備 (3)無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備
權利要求
1.無溶劑長效抗靜電防腐塗料，其特徵在於按質量百分數計，配方為
A組分40～80％
B組分30～60％
2.根據權利1要求所述的A組分，其特徵在於按質量百分數計，配方為
環氧樹脂 30～90％
雲母粉 5～60％
鈦白粉 0～20％
963s 1～10％
BYK-055 1～5％
BYK-410 0～5％
偶聯劑 0～5％
3.根據權利2要求所述的環氧樹脂，其特徵在於按質量百分數計，配方為
聚乙二醇二縮水甘油醚 20～30％
環氧樹脂E-51 70～80％
4.根據權利2要求所述的偶聯劑是矽烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑。
5.根據權利1要求所述的B組分，其特徵在於按質量百分數計，配方為
改性脂肪族胺固化劑 50～100％
反應性導靜電助劑 5～15％
6.根據權利5要求所述的導靜電助劑是帶有季銨鹽類陽離子基團的丙烯酸聚合物，且該聚合物的支鏈上帶有改性脂肪族胺。
7.根據權利6要求所述的丙烯酸聚合物，其特徵在於按質量百分數計，丙烯酸聚合物的配方為
丙烯酸乙酯 5～15％
丙烯酸丁酯 5～30％
甲基丙烯酸甲酯 10～25％
苯乙烯 10～30％
DMC 20～40％
GMA 10～15％
8.根據權利7要求所述的DMC是甲基丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨。
9.根據權利7要求所述的GMA是甲基丙烯酸縮水甘油醚。
10.無溶劑長效抗靜電防腐塗料，按權利要求1所述配方配料，其步驟為
(1)A組分的製備
將一定量的環氧樹脂和聚乙二醇二縮水甘油醚混合均勻，然後加入分散劑、消泡劑，分散均勻後，加入顏料，混勻後研磨至要求細度，在攪拌速度為800轉/分的情況下，先加入偶聯劑，然後慢慢加入導電粉，之後加入流變助劑，攪拌均勻後出料，得A組分。
(2)B組分的製備
在三口瓶中加入一定量的改性脂肪胺，升溫到75℃，在3小時內滴加完混合單體和引發劑，完後75℃保溫反應2小時，得B組分。
(3)無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備
取一定量的上述A、B兩組分，混合均勻後，得無溶劑長效抗靜電防腐塗料。測試塗料及成膜後的相關性能固含量、粘度、施工特性、表面電阻率、附著力及燃油和水的耐受性等。
全文摘要
本發明公開了一種無溶劑長效抗靜電防腐塗料的製備方法。本塗料包括A、B兩種組分，其中，A組分是由改性環氧樹脂，導電粉，防腐顏料，分散劑，消泡劑，流變劑及偶聯劑等組成，佔塗料總質量分數的40～80％；B組分是含有導靜電助劑的改性脂肪族胺固化劑組分，佔塗料總質量分數的30～60％。本發明通過固化劑組分中引入含有季銨鹽類陽離子的導靜電助劑，降低了導電粉的用量，實現塗料的無溶劑化；同時，通過改性脂肪族胺將該導靜電助劑連接在環氧樹脂上，使塗層的導靜電組分不會隨著水或有機溶劑的排放而流失，達到了長效抗靜電防腐的作用。
文檔編號C09D163/02GK101760113SQ20091021941
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者席發臣, 李志寶, 王國煒, 薛守成, 和虎 申請人:北方塗料工業研究設計院