CN106675286A - 一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺‑硅丙水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺‑硅丙水性涂料及其制备方法，该涂料以水性聚酰胺树脂乳液、硅丙乳液复合作为成膜材料，不含有机溶剂，其具有良好的成膜效果，膜层本身具有优异的耐候效果，并以经聚多巴胺修饰的石墨烯‑纳米纤维素复合粉体作为改性填料，进一步提升了涂层的机械性能和抗腐蚀能力，避免了传统无机粉体填料的缺陷，最终获得了耐用环保、长效防护的金具用新型涂料，应用前景良好。
Description
技术领域
本发明涉及电力金具防腐漆技术领域，尤其涉及一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料及其制备方法。
背景技术
金具是电力输送线路中起固定和支持作用的金属连接附件的统称，由于其多处于自然暴露状态，在使用过程中腐蚀情况时有发生，尤其是在一些较为恶劣的环境中锈蚀情况尤为严重，直接影响电网的安全，因此，采用有效的防腐保护措施至关重要。目前应用于电力金具的防腐使用较多的方法为热浸镀锌层防腐，但是这种方法生产过程污染严重，且得到的镀层偏薄，膜层厚度不均，在室外环境下防护效果不足，重镀性差。
有机硅树脂所形成的防护涂层具有优良的耐温性能、耐紫外线、耐水、耐候老化性能，尤其适合于室外环境使用，同时具有优异的电性能和重涂性，若将其应用于电力金具防护上将具有广阔的应用前景。然而单一的有机硅树脂不仅生产成本较高，且固化温度高、固化时间长，膜层附着力也较差，使用受到限制，在实际应用中常将其与其他树脂复合使用。《一种透明环氧改性有机硅树脂的制备与性能》一文制备的环氧改性有机硅树脂是一种将两者优点有效结合的优良产品，还实现了常温固化，以环氧改性有机硅树脂作为成膜材料，搭配其他助剂，可获得具有优良防腐效果的涂料，然而在配制过程中需要使用有机溶剂，对环境有较大的危害。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：水性聚酰胺树脂乳液10-15、硅丙乳液20-30、纤维素纳米晶2-3、离子液体10-15、盐酸多巴胺0.5-0.8、十二碳醇酯1-2、Tris-HCl缓冲溶液适量、石墨烯0.01-0.02、消泡剂0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、去离子水40-50。
所述的离子液体为1-十二烷基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-乙烯基咪唑六氟磷酸盐、1-丙基-3-乙烯基咪唑六氟磷酸盐中的一种。
所述的一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料的制备方法为：
（1）先将离子液体投入反应釜中，随后加入纤维素纳米晶，体系加热至90-100℃，搅拌混合使得纤维素纳米晶完全溶解，随后加入石墨烯，继续搅拌分散2-3h，形成均匀稳定的溶液备用；
（2）取20-30重量份的去离子水投入反应容器中，并保持在30-80℃温度下，开启搅拌装置，滴加步骤（1）制备的溶液，滴加完毕后继续搅拌1-2h后体系抽滤，所得产物经水洗后干燥，得石墨烯-纳米纤维素复合粉体备用；
（3）将余量去离子水投入反应容器中，加入盐酸多巴胺，搅拌使其溶解后滴加适量的Tris-HCl缓冲溶液，调节体系pH值为8-8.5，加入步骤（2）制备的物料，分散均匀后体系静置过夜，最后经抽滤处理，所得产物经水洗、干燥处理后备用；
（4）先将水性聚酰胺树脂乳液、硅丙乳液一起投入反应罐中，开启搅拌装置，转速为300-500转/min，依次加入十二烷基硫酸钠、步骤（3）制备的物料，搅拌混合1-2h，接着加入其它剩余物料，继续搅拌40-50min，最后经粘度调节、包装，即得。
本发明制备的电力金具防腐用涂料以水性聚酰胺树脂乳液、硅丙乳液复合作为成膜材料，不含有机溶剂，其具有良好的成膜效果，膜层本身具有优异的耐候效果，并以经聚多巴胺修饰的石墨烯-纳米纤维素复合粉体作为改性填料，进一步提升了涂层的机械性能和抗腐蚀能力，避免了传统无机粉体填料的缺陷，最终获得了耐用环保、长效防护的金具用新型涂料，应用前景良好。
具体实施方式
一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺硅丙水性涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：水性聚酰胺树脂乳液10、硅丙乳液20、纤维素纳米晶2、1-十二烷基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐10、盐酸多巴胺0.5、十二碳醇酯1、Tris-HCl缓冲溶液适量、石墨烯0.01、消泡剂0.1、十二烷基硫酸钠0.1、去离子水40。
该涂料的制备方法为：
（1）先将离子液体投入反应釜中，随后加入纤维素纳米晶，体系加热至90℃，搅拌混合使得纤维素纳米晶完全溶解，随后加入石墨烯，继续搅拌分散2h，形成均匀稳定的溶液备用；
（2）取20重量份的去离子水投入反应容器中，并保持在30℃温度下，开启搅拌装置，滴加步骤（1）制备的溶液，滴加完毕后继续搅拌1h后体系抽滤，所得产物经水洗后干燥，得石墨烯纳米纤维素复合粉体备用；
（3）将余量去离子水投入反应容器中，加入盐酸多巴胺，搅拌使其溶解后滴加适量的Tris-HCl缓冲溶液，调节体系pH值为8，加入步骤（2）制备的物料，分散均匀后体系静置过夜，最后经抽滤处理，所得产物经水洗、干燥处理后备用；
（4）先将水性聚酰胺树脂乳液、硅丙乳液一起投入反应罐中，开启搅拌装置，转速为300转/min，依次加入十二烷基硫酸钠、步骤（3）制备的物料，搅拌混合1h，接着加入其它剩余物料，继续搅拌40min，最后经粘度调节、包装，即得。
制备的涂料根据相关标准进行性能测试，测试结果如下：
| 项目 | 指标 |
| 漆膜外观 | 光滑平整 |
| 粘度/s | 65 |
| 表干 | 1.5h |
| 实干 | 28h |
| 附着力 | 1级 |
| 耐冲击强度 | 48kg.cm |
| 耐盐水性(3%NaCl) | 168h无变化 |
| 腐蚀电位 | -1.05V |
Claims (3)
1.一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：水性聚酰胺树脂乳液10-15、硅丙乳液20-30、纤维素纳米晶2-3、离子液体10-15、盐酸多巴胺0.5-0.8、十二碳醇酯1-2、Tris-HCl缓冲溶液适量、石墨烯0.01-0.02、消泡剂0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、去离子水40-50。
2.如权利要求1所述的一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料，其特征在于，所述的离子液体为1-十二烷基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-乙烯基咪唑六氟磷酸盐、1-丙基-3-乙烯基咪唑六氟磷酸盐中的一种。
3.如权利要求1所述的一种用于电力金具防腐的复合聚酰胺-硅丙水性涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：
（1）先将离子液体投入反应釜中，随后加入纤维素纳米晶，体系加热至90-100℃，搅拌混合使得纤维素纳米晶完全溶解，随后加入石墨烯，继续搅拌分散2-3h，形成均匀稳定的溶液备用；
（2）取20-30重量份的去离子水投入反应容器中，并保持在30-80℃温度下，开启搅拌装置，滴加步骤（1）制备的溶液，滴加完毕后继续搅拌1-2h后体系抽滤，所得产物经水洗后干燥，得石墨烯-纳米纤维素复合粉体备用；
（3）将余量去离子水投入反应容器中，加入盐酸多巴胺，搅拌使其溶解后滴加适量的Tris-HCl缓冲溶液，调节体系pH值为8-8.5，加入步骤（2）制备的物料，分散均匀后体系静置过夜，最后经抽滤处理，所得产物经水洗、干燥处理后备用；
（4）先将水性聚酰胺树脂乳液、硅丙乳液一起投入反应罐中，开启搅拌装置，转速为300-500转/min，依次加入十二烷基硫酸钠、步骤（3）制备的物料，搅拌混合1-2h，接着加入其它剩余物料，继续搅拌40-50min，最后经粘度调节、包装，即得。
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| CN105199591A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-30 | 天长市开林化工有限公司 | 一种耐水性丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳胶漆 |
| CN105820614A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-03 | 安徽开林新材料股份有限公司 | 一种硅微球改性铝电极防腐涂料及其制备方法 |
| CN106280091A (zh) * | 2016-08-12 | 2017-01-04 | 滁州市宏源喷涂有限公司 | 一种聚多巴胺膜包覆膨胀石墨改性的高耐热pvc‑nbr复合发泡板及其制备方法 |
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