CN105713486B - 一种无溶剂型防腐导静电涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无溶剂防腐导静电涂料，该涂料由A组分和B组分按下列重量份数比配制而成，A组分：B组分=100：60～70。其中：A组分为防腐导静电涂漆，其由下列重量份数比的原料配制而成：聚氨酯接枝改性环氧树脂60～70、半导体包覆片云母粉16～22、盐酸掺杂型导电聚苯胺10～16、润湿分散剂2～4；B组分为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷固化剂。本发明还公开了无溶剂防腐导静电涂料的制备方法。本发明涂料绿色环保，具有稳定的静电防护性能和优异的耐盐雾、光老化防腐性能，力学性能优异且在X波段电磁波透过率不低于98%，主要用于高速歼击机雷达罩防腐与静电防护。

Description

一种无溶剂型防腐导静电涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁功能涂料技术领域，具体涉及一种具有高电磁波透过率的无溶剂型防腐导静电涂料及其制备方法。

背景技术

作为光、机、电等高度集成的机载雷达是最重要的远程探测精密设备，对环境的温度、湿度和空气净化度等要求非常高，通常要安装雷达天线罩构成密闭空间来控制内部环境参数。为了保证雷达天线的探测距离和精度，要求雷达罩在8~12GHz的X波段具有良好的电磁波透过性能。因此，目前雷达罩采用玻璃钢复合材料来保证透波效率，但该材料为绝缘材料、耐盐雾和光老化性能较差。高速歼击机飞行速度一般在2马赫以上，空气摩擦产生的静电会严重干扰雷达设备的正常运行。

目前国内导静电涂料一般为溶剂型，不仅需要价格较高的有机溶剂，消耗了资源也对环境造成严重污染。以氯化橡胶为成膜物质的涂料在南海地区的耐老化性能很差，储存期和使用寿命短，容易凝胶变质。丙烯酸聚氨酯涂料和氟碳聚氨酯涂料涂层耐老化性能优异，但干燥非常慢，现场施工效果较差。尤其在高温高湿的环境条件下导致现场施工过程涂料粘度快速上升，涂膜容易出现针孔而影响耐盐雾防腐性能。除此之外，国内现有导静电涂料由于介电常数高，在X波段的电磁波透过率多低于90%。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种高电磁波透过率的无溶剂型防腐导静电涂料及其制备方法。本发明涂料层与雷达罩基体界面结合强度高、具有优异的耐盐雾腐蚀和光老化性能、以及稳定性静电防护性能。

本发明提供的防腐导静电涂料以亚微米级的半导体包覆片云母粉和盐酸掺杂型导电聚苯胺为复合导电剂，以低粘度聚氨酯接枝改性环氧树脂主要成膜物质。该涂料为双组分涂料，其由A组分和B组分按下列重量份数比配制而成，A组分 ：B组分 = 100 ：60～70；

其中：A组分为防腐导静电涂漆，其由下列重量份数比的原料配制而成：

聚氨酯接枝改性环氧树脂 60～70、

半导体包覆片云母粉 16～22 、

盐酸掺杂型导电聚苯胺 10～16、

润湿分散剂 2～4；

B组分为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，用作固化剂 。

本发明还提供了所述的无溶剂型防腐导静电涂料的制备方法，其包括以下步骤：

a. 根据所述无溶剂型防腐导静电涂料的配比称量各类物料；

b. 在聚氨酯接枝改性环氧树脂中加入润湿分散剂，以600~800rpm的转速搅拌10~20min，搅拌均匀得到分散的聚氨酯接枝改性环氧树脂；

c. 在所述分散的聚氨酯接枝改性环氧树脂中缓慢加入亚微米级半导体包覆片云母粉和盐酸掺杂型导电聚苯胺，再以2600~2800rpm的转速进行高速分散1~2h，得到细度≤15µm的防腐导静电涂漆；

d、在所述的防腐导静电涂漆施工前加入固化剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在600~800rpm的转速下分散10~20min，得到所述的无溶剂型防腐导静电涂料。

本发明具有如下优点：

（1）低粘度的聚氨酯接枝改性环氧树脂保证了在生产和施工过程中均不需要加入溶剂进行稀释。环氧树脂本身介电常数低、透波性好，而且还具有耐酸、碱且与雷达罩基体相容性好、界面结合强度高的优点，通过聚氨酯接枝改性解决了环氧树脂脆性大和耐冲击性差的问题，同时进一步提高的涂层的耐光老化性能。

（2）亚微米级的半导体包覆片云母粉粒径为0.3～0.5µm，具有较高的比表面积，在填充量较小时就可以形成导电通道；掺杂的导电聚苯胺作以分子状态均匀分布在涂层中提高了电子转移、跃迁和导通几率，涂层具有低的面电阻、稳定的静电防护性能以及较高的电磁波透过率。

（3）本发明选用氨基三乙氧基硅氧烷作为固化剂粘度接近于常用稀释剂的粘度，双组份混合后即可达到喷涂施工的粘度要求。固化剂中的氨基与环氧树脂中的环氧基开环进行扩链反应；另一端的硅乙氧基在盐酸掺杂聚苯胺的催化下与润湿分散剂中的羟基反应将聚乙二醇键合到固化剂分子结构中，硅乙氧基自身缩聚形成有机硅交联网络，提高了涂层和致密性、疏水性和耐盐雾腐蚀能力。

具体实施方式

本发明提出的高电磁波透过率的无溶剂型防腐导静电涂料为双组分，A组分为防腐导静电涂漆，B组分为固化剂。A组分和B组分的重量份数比为：A组分：B组分=100：60～70。其中，A组分由下列重量分数比的原料配制而成：

聚氨酯接枝改性环氧树脂 60～70、

半导体包覆片云母粉 16～22 、

盐酸掺杂型导电聚苯胺 10～16、

润湿分散剂 2～4、

B组分为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，用作固化剂。

其中，聚氨酯接枝改性环氧树脂商品牌号为SL102C-3，粘度为1000～2000CP，环氧值为0.46；半导体包覆片云母粉粒径为0.3～0.5µm，电阻率小于25 Ω•cm；润湿分散剂为聚乙二醇。上述材料均可以由化工原料供应商处购买。

如表1所示，列举了本发明涂料六个实施例的重量份数配比表，即通过各组分不同的取量值，混合配制成所需的涂料。

A组分涂漆具体配制过程：根据配方按比例在聚氨酯接枝改性环氧树脂中加入润湿分散剂搅拌均匀，以600~800rpm的转速搅拌10~20min；然后缓慢加入亚微米级半导体包覆片云母粉和盐酸掺杂型导电聚苯胺复合导电剂，然后以2600~2800rpm的转速进行高速分散1~2h，要求涂漆细度≤15 µm。施工应用前按A组分：B组分=100：60～70加入固化剂，在600~800rpm的转速下分散10~20min，得到所述的无溶剂型防腐导静电涂料。

涂漆和涂料固化后涂层的主要性能见表2：

本发明防腐导静电涂料绿色环保，具有稳定的静电防护性能和优异的耐盐雾、光老化防腐性能，力学性能优异且在X波段电磁波透过率不低于98%，主要用于高速歼击机雷达罩防腐与静电防护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不限于此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无溶剂型防腐导静电涂料，其特征在于，该涂料由A组分和B组分按下列重量份数比配制而成，A组分 ：B组分 = 100 ：60～70；

其中：A组分为防腐导静电涂漆，其由下列重量份数比的原料配制而成：

聚氨酯接枝改性环氧树脂 60～70、

半导体包覆片云母粉 16～22 、

盐酸掺杂型导电聚苯胺 10～16、

润湿分散剂 2～4；

B组分为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，用作固化剂；

所述的半导体包覆片云母粉为亚微米级，其粒径为0.3～0.5µm，电阻率小于25 Ω·cm。

2.如权利要求1所述的无溶剂型防腐导静电涂料，其特征在于，所述的聚氨酯接枝改性环氧树脂为低粘度的，其粘度为1000～2000CP，环氧值为0.46。

3.如权利要求1所述的无溶剂型防腐导静电涂料，其特征在于，所述的润湿分散剂为聚乙二醇。

4.如权利要求1所述的无溶剂型防腐导静电涂料的制备方法，其包括以下步骤：

a. 根据所述无溶剂型防腐导静电涂料的配比称量各类物料；

b. 在聚氨酯接枝改性环氧树脂中加入润湿分散剂，以600~800rpm的转速搅拌10~20min，搅拌均匀得到分散的聚氨酯接枝改性环氧树脂；

c. 在所述分散的聚氨酯接枝改性环氧树脂中缓慢加入亚微米级半导体包覆片云母粉和盐酸掺杂型导电聚苯胺，再以2600~2800rpm的转速进行高速分散1~2h，得到细度≤15µm的防腐导静电涂漆；

d、在所述的防腐导静电涂漆施工前加入固化剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在600~800rpm的转速下分散10~20min，得到所述的无溶剂型防腐导静电涂料。