CN105219219A - 一种新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型高耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法，该涂料包括基础热固性树脂和填料，所述基础热固性树脂是改性的涂料用树脂，所述填料是由碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种与石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种共混组合而成。将本发明涂料直接涂覆或喷涂在电子电器设备金属外壳表面，能有效而长久的防止设备受到环境的腐蚀，以及垫点和电磁干扰对设备安全正常稳定使用的影响。

Description

一种新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料，具体涉及一种新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法。

背景技术

对于电子电器设备的金属表面外壳，或各类散热器的表面金属外壳，由于长期暴露在空气中，很容易受空气中氧气和水份的侵蚀，而发生腐败生锈，金属表面外壳的生锈影响着这些电子电器设备，或各类散热器等的正常工作和外观美观。因此需要对其金属外壳进行涂料的包覆保护。

电子电器设备的表面金属外壳，或各类散热器的表面金属壳体一般采用传统普通的涂料进行保护或不使用涂料直接与空气接触，而这些方法存在明显的问题和局限性：

1、不使用涂料，使表面金属外壳直接与空气接触会使得外壳容易腐蚀，严重影响电子元器件和各类散热器的使用寿命和美观。

2、传统普通涂料虽然能起到对表面金属外壳的保护作用，但由于此类电子电器类产品或各类散热器在日常使用过程中会与外界接触发生摩擦或碰撞，久而久之会使得传统涂料逐渐会被磨损，而失去了对金属壳体的保护，降低电子电器类产品或各类散热器的使用寿命。

3、传统普通涂料通常是电阻率较高的绝缘体涂料，使得此电子电器设备或散热器表面壳体在日常使用过程中会慢慢累计静电，在与表面金属外壳接触一侧的涂料上的静电能很快传导到表面金属外壳上，再通过接地传输到地下，而与空气接触一侧的涂料，则由于涂料的绝缘性，很难将静电传导并消散，只能慢慢积累，越积愈多，最后甚至会出现放电现象，如此会影响电子电器设备的正常使用和使用者的安全。

发明内容

针对以上现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料及其制备方法，以解决现有传统涂料存在的易磨损、疏散静电难的问题。

为实现本发明目的，本发明采用了以下的技术方案：一种新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料，其包括基础热固性树脂和填料，所述基础热固性树脂是改性的涂料用树脂，所述填料是由碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种与石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种共混组合而成。

在上述技术方案中，所述基础热固性树脂是经过有机硅树脂改性的环氧树脂涂料。

在上述技术方案中，所述碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉是经过表面活化处理的。

在上述技术方案中，所述填料的总体含量为5wt％-30wt％。

此外，本发明还提供一种上述新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料的制备方法，该方法包括：

步骤1：将环氧树脂涂料经过有机硅树脂改性；

步骤2：将碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种进行表面活化处理；

步骤3：将步骤2所得填料与步骤1所得改性后的树脂混合；

步骤4：石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种进行球磨机研磨，并加入步骤3所得混合物料中；

步骤5：将步骤4所得混合的涂料使用高速分散机搅拌均匀即得耐磨、防腐蚀、防静电涂料。

在上述方法中，所述填料的总体含量为5wt％-30wt％。

由于采用以上的技术方案，使得本发明相比现有技术具有以下优点和积极效果：

1、涂料本身的导电率在1S/m左右，能有效的疏散静电和一定的防电磁干扰能力。

2、将涂料包覆在金属物件表面，涂料本身具有较强的防腐蚀能力，能有效保护金属物件免受外界侵蚀，其盐雾试验测试结果在72h以上。

3、涂料固化后具有良好的耐磨性能，其包覆在物件表面，经过长期与外界的摩擦，依旧能保持原有的涂料覆盖率，能对物件进行长期的保护。

4、制备方法操作简单施工方便，节约工时，利于工业化操作。

将本发明涂料直接涂覆或喷涂在电子电器金属外壳表面或各种各样散热器表面，不仅能有效的提高金属外壳的抗腐蚀能力，还能防止电子电器设备因长期使用而使金属外壳表面涂料层磨损，不仅如此涂料还能有效的疏散涂层表面静电，防止电子电器设备工作时受到静电的干扰和提高电子电器设备使用的安全性。

本发明涂料不仅能有效的对电子电器设备进行保护，而且此涂料易加工易施工，节约生产成本和操作成本。

附图说明

图1为本发明的新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料的制备流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个优选实例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做得替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

本发明新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料包括基础热固性树脂和填料，基础热固性树脂是改性的涂料用树脂，填料为碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种以及石英砂、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种共混组合而成的复合产品。本发明涂料中的填料导电率较高，加入到涂料体系中能调整涂料的电导率，使涂料电导率控制在1-10S/m左右，使得电子电器设备表面即不会出现漏电现象，也能有效的疏导和消除静电，而且该涂料还具有一定的抗电磁干扰的作用，同时该涂料能有效长久的保护金属外壳不受外界环境的腐蚀。

以下结合附图1，对举例以石墨烯、纳米二氧化硅、玻璃鳞片作为填料，以有机硅树脂改性环氧树脂作为基体树脂来制造新型高耐磨、防腐蚀、防静电涂料的工业方法做出说明。

实施例一

请参考图1，本实施例为采用石墨烯、纳米二氧化硅和玻璃鳞片制备具有耐磨、防腐蚀、防静电性能的有机硅树脂改性的环氧树脂涂料的流程图，包括以下步骤：

S101：将有机硅树脂与环氧树脂进行改性

首先将有机硅树脂与环氧树脂混合并搅拌均匀。

然后在混合树脂中加入少量的硅烷偶联剂，以改善两种树脂的相容性。

S102：对石墨烯进行表面改性处理

将石墨烯以5‰的比例加入到浓硫酸中，并降温到0℃左右。搅拌均匀，再缓慢加入少量高锰酸钾，升温到室温搅拌3h以上，直到溶液呈糊状，冷却到0℃左右加入去离子水，高速搅拌，再加入双氧水，直到无气泡产生为止，并在搅拌10min以上，抽滤，并用去离子水反复冲洗滤出物，直到滤出物呈中性，然后在100℃下烘干至少24h。得到干燥改性的石墨烯。

S103：将树脂与石墨烯混合

将改性的树脂与改性石墨烯混合均匀，并使石墨烯能均匀分散在树脂体系中。

S104：向树脂涂料中加入纳米二氧化硅以及玻璃鳞片

向混有石墨烯的改性涂料树脂中加入纳米二氧化硅和玻璃鳞片，使得本实施例所用填料石墨烯、纳米二氧化硅和玻璃鳞片的含量为5wt％-30wt％。

S105：将树脂与各填料混合物混合均匀

将混合后的材料搅拌均匀，通过高速分散机机械搅拌和超声震荡分散的混合形式进行混合即得到本发明耐磨、防腐蚀、防静电涂料。

S106：将均匀分散的涂料封装入桶

将搅拌好的涂料装在密闭的桶中，待使用时开盖，并与固化剂混合均匀，通过涂覆的方式将本发明产品，也就是新型耐磨、防腐、防静电涂料，包覆在电子电器设备或散热器等的金属外壳表面，达到防止外界腐蚀的效果。同样也可以将涂料树脂与固化剂经过喷枪同时喷出，将其喷涂在表面，然后固化，同样能达到防腐防静电的效果。将本发明的涂料直接涂覆或喷涂在物件表面，能有效而长久的防止物件受环境的腐蚀，而且能有效的防止静电的产生。

本发明的核心思想在于：将新型高分子复合材料例如石墨和石墨纤维等结合树脂来制备散热涂料，通过提高涂料导电率来加快静电消散速度，通过纳米二氧化硅与树脂的结合来提高涂料耐磨性，通过用有机硅树脂对基础树脂的改性来提高涂料的防腐蚀能力，从而使制得的涂料具有很强的耐磨、防腐蚀、防静电能力，而且能很好的保证电子电器设备持续长久稳定安全的工作。

通过上述方法制得的涂料通过相应的性能标准实验测试，所得结果如下表所示：

号	性能指标	执行标准	结果
				1	耐腐蚀性	GB/T 2423.17-2008	大于72h
2	附着力	GB/T 1720-1989	大于3MPa
				3	电导率	GB-T 11007-2008	2S/m左右

Claims (6)

1.一种新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料，其特点在于：包括基础热固性树脂和填料，所述基础热固性树脂是改性的涂料用树脂，所述填料是由碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种与石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种共混组合而成。

2.根据权利要求1所述新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料，其特征在于：所述基础热固性树脂是经过有机硅树脂改性的环氧树脂涂料。

3.根据权利要求1所述新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料，其特征在于：所述碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉是经过表面活化处理的。

4.根据权利要求1～3任一项所述新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料，其特征在于：所述填料的总体含量为5wt％-30wt％。

5.一种权利要求1所述新型耐磨、防腐蚀、防静电涂料的制备方法，其特征在于：包括：

步骤1：将环氧树脂涂料经过有机硅树脂改性；

步骤2：将碳纳米管、炭黑、石墨、石墨烯、纳米铝粉、导电云母粉中的一种或多种进行表面活化处理；

步骤3：将步骤2所得填料与步骤1所得改性后的树脂混合；

步骤4：石英砂、玻璃鳞片、纳米二氧化硅、纳米二硫化钼、氧化铝、改性蒙脱土中一种或多种进行球磨机研磨，并加入步骤3所得混合物料中；

步骤5：将步骤4所得混合的涂料使用高速分散机搅拌均匀即得耐磨、防腐蚀、防静电涂料。

6.根据权利要求5所述涂料的制备方法，其特征在于：所述填料的总体含量为5wt％-30wt％。