CN106752830A - 一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料及其制备方法，该涂料以磺化聚醚醚酮乳液、有机硅改性聚氨酯乳液、水溶性聚丁二烯树脂复合作为成膜材料，不含有机溶剂，其具有良好的附着力，膜层固化速度快，抗化学腐蚀能力强，此外，原料中加入的经聚多巴胺膜包覆处理的腐植酸钠修饰的多壁碳纳米管和纳米陶瓷粉复合填料在树脂乳液中具有良好的分散性，显著的提高涂层的强度和抗腐耐磨性，再结合其它原料，本发明最终获得了一种新型环保高效的复合水性涂料，其对电力金具具有长效的防腐保护效果，延长了金具的使用寿命。

Description

一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性 涂料及其制备方法

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高强度复合有机硅改性聚氨酯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高强度复合有机硅改性聚氨酯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高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：水性磺化聚醚醚酮乳液5-8、有机硅改性聚氨酯乳液30-45、水溶性聚丁二烯树脂2-5、腐植酸钠1-2、多壁碳纳米管1-2、纳米陶瓷粉4-5、盐酸多巴胺0.5-0.8、Tris-HCl缓冲溶液适量、十二碳醇酯1-2、消泡剂0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、水10-15。

所述的一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料的制备方法为：

（1）先取5-8重量份的去离子水，加入腐植酸钠配制成溶液，随后加入多壁碳纳米管，超声振荡2-3h后过滤，产物经水洗后干燥，得腐植酸钠修饰的多壁碳纳米管备用；

（2）将余量的去离子水投入反应容器中，开启搅拌装置，依次加入盐酸多巴胺、Tris-HCl缓冲溶液，获得pH值为8-8.5的溶液体系，随后加入纳米陶瓷粉以及步骤（1）制备的物料，搅拌混合3-5h后静置过夜处理，最后体系过滤，滤物经水洗、干燥、分散，备用；

（3）将水性磺化聚醚醚酮乳液、有机硅改性聚氨酯乳液、水溶性聚丁二烯树脂投入反应罐中，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（2）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磺化聚醚醚酮乳液、有机硅改性聚氨酯乳液、水溶性聚丁二烯树脂复合作为成膜材料，不含有机溶剂，其具有良好的附着力，膜层固化速度快，抗化学腐蚀能力强，此外，原料中加入的经聚多巴胺膜包覆处理的腐植酸钠修饰的多壁碳纳米管和纳米陶瓷粉复合填料在树脂乳液中具有良好的分散性，显著的提高涂层的强度和抗腐耐磨性，再结合其它原料，本发明最终获得了一种新型环保高效的复合水性涂料，其对电力金具具有长效的防腐保护效果，延长了金具的使用寿命。

具体实施方式

一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：水性磺化聚醚醚酮乳液5、有机硅改性聚氨酯乳液30、水溶性聚丁二烯树脂2、腐植酸钠1、多壁碳纳米管1、纳米陶瓷粉4、盐酸多巴胺0.5、Tris-HCl缓冲溶液适量、十二碳醇酯1、消泡剂0.1、十二烷基硫酸钠0.1、水10。

该涂料的制备方法为：

（1）先取5重量份的去离子水，加入腐植酸钠配制成溶液，随后加入多壁碳纳米管，超声振荡2h后过滤，产物经水洗后干燥，得腐植酸钠修饰的多壁碳纳米管备用；

（2）将余量的去离子水投入反应容器中，开启搅拌装置，依次加入盐酸多巴胺、Tris-HCl缓冲溶液，获得pH值为8的溶液体系，随后加入纳米陶瓷粉以及步骤（1）制备的物料，搅拌混合3h后静置过夜处理，最后体系过滤，滤物经水洗、干燥、分散，备用；

（3）将水性磺化聚醚醚酮乳液、有机硅改性聚氨酯乳液、水溶性聚丁二烯树脂投入反应罐中，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（2）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	58
		表干	1.8h
实干	22h
		附着力	1级
耐冲击强度	56kg.cm
		耐盐水性(3%NaCl)	168h无变化
腐蚀电位	-1.11V

Claims (2)

1.一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：水性磺化聚醚醚酮乳液5-8、有机硅改性聚氨酯乳液30-45、水溶性聚丁二烯树脂2-5、腐植酸钠1-2、多壁碳纳米管1-2、纳米陶瓷粉4-5、盐酸多巴胺0.5-0.8、Tris-HCl缓冲溶液适量、十二碳醇酯1-2、消泡剂0.1-0.2、十二烷基硫酸钠0.1-0.2、水10-15。

2.如权利要求1所述的一种用于电力金具防腐的高强度复合有机硅改性聚氨酯水性涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：

（1）先取5-8重量份的去离子水，加入腐植酸钠配制成溶液，随后加入多壁碳纳米管，超声振荡2-3h后过滤，产物经水洗后干燥，得腐植酸钠修饰的多壁碳纳米管备用；

（2）将余量的去离子水投入反应容器中，开启搅拌装置，依次加入盐酸多巴胺、Tris-HCl缓冲溶液，获得pH值为8-8.5的溶液体系，随后加入纳米陶瓷粉以及步骤（1）制备的物料，搅拌混合3-5h后静置过夜处理，最后体系过滤，滤物经水洗、干燥、分散，备用；

（3）将水性磺化聚醚醚酮乳液、有机硅改性聚氨酯乳液、水溶性聚丁二烯树脂投入反应罐中，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（2）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。