CN106978032A - 一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆及其制备方法，本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：有机硅改性丙烯酸树脂，PVA水溶液，聚四氟乙烯乳液，超导炭黑，乙炔炭黑，离子液体，分散剂，成膜助剂，润湿剂，消泡剂，增稠剂，去离子水。本发明附着力强，导电性好，耐化学性、耐溶剂性能好，耐候性能优良，并且以水为稀释剂，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、符合环保要求，使用简便。

Description

一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，塑料产品应用越来越普及，但是一般塑料产品大多是绝缘材料，容易产生静电，产生电荷积，在一定条件下，容易产生放电现象。这对于安全要求较为严苛的化工厂等产所来说，有机物液体物质的输送过程，由于摩擦等原因，更容易引发明火甚至爆炸等事故。目前通过使用导电涂料可以有效地将静电产生的电荷传输走，降低放电的可能。对于导电涂料来说，金属物质，容易被氧化或者腐蚀，而无机导电材料，例如：碳、石墨等材料，既具有一定的导电性能，又具有良好的化学稳定性，从而作为导电材料得到应用。作为导电的条件：导电物质必须能够形成连续的网络结构，从而使电荷产生运输。一般导电涂料多使用石墨等片状导电材料，在一定程度上不利于对于导电网络的构建，而球状导电材料作为立体导电材料，更有利于导电网络的建立。而离子液体作为一类在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，又称为室温熔融盐，具有导电性、难挥发、不燃烧、电化学稳定电位窗口比其它电解质水溶液大很多等特点，因此，将离子液体应用于电化学研究时可以减轻放电，作为电池电解质使用温度远远低于融熔盐，离子液体已经作为电解液应用于制造新型高性能电池、太阳能电池以及电容器等。通过炭黑与离子液体共同作用，达到构建导电网络的目的。
如上现有技术方案所示，另外补充的是，现有导电涂料，使用炭黑类物质添加量较多，不易分散，涂层致密程度较差，耐候性较差，本发明解决现有导电涂料耐老化性差，导电性差，附着力差、经雨水冲刷易脱落等问题，制备了一种低碳环保的导电水漆，成膜性好、干燥快并且该产品以水稀释剂，不含有机溶剂,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供即在于克服现有技术的缺点，提供一种导电效果好的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆及其制备方法。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：
进一步地，所述的有机硅改性丙烯酸树脂为双辰公司的POLYWELL PE–2189；所述的聚四氟乙烯乳液为聚四氟乙烯的水分散液，所述聚四氟乙烯的水分散液的固含量为60％。
进一步地，所述的PVA水溶液为PVA含量为10％的水溶液；所述的分散剂为改性聚丙烯酸酯类分散剂或脂肪酸改性聚酯分散剂中的一种或两种的组合，如AFCONA4560/6220。
更进一步地，所述的消泡剂为有机硅类消泡剂；所述的超导炭黑为球状粒子超导炭黑。
进一步地，所述有机硅类消泡剂为BYK028；所述球状粒子超导炭为卡博特碳黑VULCAN XC 72R；
进一步地，所述的乙炔炭黑为天津优盟化公司的导电乙炔炭黑；所述的离子液体为季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体、咪唑盐离子液体中的一种或几种的组合。
更进一步地，所述的成膜助剂为醇酯12、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或几种的组合；所述的润湿剂为聚醚改性有机硅类化合物；所述的增稠剂为纤维素类增稠剂或缔合型增稠剂中的一种或两种的组合。
进一步地，所述的聚醚改性有机硅类化合物为BYK346。
本发明所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按权利要求1所述的质量百分比称取各组分，将所述去离子水、分散剂和1/2的消泡剂依次加入备料锅中；
(2)将加入到所述备料锅中的配料进行低速搅拌，直至搅拌均匀后，加入超导炭黑和乙炔炭黑，高速搅拌，分散10分钟以上，形成均匀漆浆；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于30微米；
(4)将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，在中速搅拌下，加入有机硅改性丙烯酸树脂、PVA水溶液和聚四氟乙烯的水分散液，搅拌均匀后加入成膜助剂、剩余1/2的消泡剂、润湿剂和离子液体，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度，制得半成品；将所述半成品经200目纱网过滤，制得塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆。
进一步地，在步骤(2)中，所述低速搅拌为400-600r/min，高速搅拌为800-1000r/min；在步骤(4)中，所述中速搅拌为600-800r/min。
进一步地，在步骤(4)中，所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为70-90s。
有益效果：本发明附着力强，导电性好，耐化学性、耐溶剂性能好，耐候性能优良，并且以水为稀释剂，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、符合环保要求，使用简便。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
(1)本发明通过添加有机硅改性丙烯酸树脂作为成膜物，使涂层具有表面清洁、美观，成膜性好，并且具有室温干燥快等性能。本发明所用基料为水性丙烯酸改性树脂，其具有良好的成膜性和快干性等优点，使该发明产品具有优异的遮盖性能、良好的附着力和优良的成膜性能，能够牢固的附着在塑料表面，并且漆膜具有良好的柔韧性。搭配使用成膜物质与成膜助剂，从而制备出VOC≤80g/L的水性涂料，并且气味非常低，防止污染环境。
(2)本发明采用的聚四氟乙烯乳液具有一系列的优良性能，赋予涂膜优异的耐水性和耐候性。其本身具有的各项优异耐化学品性能，对于普通的水性丙烯酸漆，加入聚四氟乙烯乳液后，耐候性大大提高。本身长期耐高温200-260℃，耐低温-100℃，能耐一切有机溶剂和王水，用以对抗输油管道受到的化学侵蚀；耐老化寿命佳，有自润滑性和不粘性，无毒害。
(3)选用PVA水溶液，同时复配丙烯酸树脂，提高了丙烯酸的粘结性，使涂料的附着力增强，由于PVA具有较高的玻璃化转变温度、良好的耐化学性能、耐高温性能和较多的极性官能团，能够增强涂料的耐热性能，且对于耐酸性有了很大改善，耐化学品稳定性提高。
(4)通过添加球状粒子的超导炭黑、片状的乙炔炭黑、导电的离子液体构建连号的导电网络。球状粒子比表面积大，容易与球状超导炭黑、片状的乙炔炭黑接触从而达到导电的目的，而液体状的导电离子液体，穿插在导电网络的空隙中，能够更好地起到连接导电物质的作用，更有利于电荷的传输。
(5)制备的塑料用耐腐导电涂料通过成膜物质、导电物质共同作用，使漆膜起到很好的耐腐蚀导电作用。与国内外同类产品相比，本发明通过球状与片状导电材料的搭配，构建出聊好的导电网络，并且使用离子液体增强网络的构建，使电荷能够很好地传输。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，这些实施例是本发明的阐释和举例，并不以任何形式限制本发明的范围。
实施例1
本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：
所述的有机硅改性丙烯酸树脂为双辰公司的POLYWELL PE–2189。
所述的聚四氟乙烯乳液为聚四氟乙烯的水分散液，所述聚四氟乙烯的水分散液的固含量为60％。
所述的PVA水溶液为PVA含量为10％的水溶液；所述的分散剂为改性聚丙烯酸酯类分散剂。
所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，如BYK028；所述的超导炭黑为球状粒子超导炭黑，如卡博特碳黑VULCAN XC 72R。
所述的乙炔炭黑为天津优盟化公司的导电乙炔炭黑；所述的离子液体为季铵盐类离子液体。
所述的成膜助剂为醇酯12、丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚的三种的组合；所述的润湿剂为聚醚改性有机硅类化合物，如BYK346；所述的增稠剂为纤维素类增稠剂。
本发明所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)按所述的质量百分比称取各组分，将所述去离子水、分散剂和1/2的消泡剂依次加入备料锅中；
(2)将加入到所述备料锅中的配料进行低速搅拌，直至搅拌均匀后，加入超导炭黑和乙炔炭黑，高速搅拌，分散10分钟以上，形成均匀漆浆；所述低速搅拌为400r/min，高速搅拌为1000r/min；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于30微米；
(4)将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，在中速搅拌下，加入有机硅改性丙烯酸树脂、PVA水溶液和聚四氟乙烯的水分散液，搅拌均匀后加入成膜助剂、剩余1/2的消泡剂、润湿剂和离子液体，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度，制得半成品；将所述半成品经200目纱网过滤，制得塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆。所述中速搅拌为600r/min。所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为70s。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：
所述的分散剂为脂肪酸改性聚酯分散剂。所述的离子液体为季鏻盐类离子液体、咪唑盐离子液体的两种的组合。
所述的成膜助剂为二丙二醇丁醚；所述的增稠剂为纤维素类增稠剂和缔合型增稠剂的两种的组合。
本发明所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，包括如下步骤：
在步骤(2)中，将加入到所述备料锅中的配料进行低速搅拌，直至搅拌均匀后，加入超导炭黑和乙炔炭黑，高速搅拌，分散10分钟以上，形成均匀漆浆；所述低速搅拌为600r/min，高速搅拌为800r/min；
在步骤(4)中，将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，在中速搅拌下，加入有机硅改性丙烯酸树脂、PVA水溶液和聚四氟乙烯的水分散液，搅拌均匀后加入成膜助剂、剩余1/2的消泡剂、润湿剂和离子液体，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度，制得半成品；将所述半成品经200目纱网过滤，制得塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆。所述中速搅拌为700r/min。所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为90s。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：
所述的分散剂为改性聚丙烯酸酯类分散剂和脂肪酸改性聚酯分散剂两种的组合。
所述的消泡剂为有机硅类消泡剂，如BYK028；所述的超导炭黑为球状粒子超导炭黑，如卡博特碳黑VULCAN XC 72R。所述的离子液体为咪唑盐离子液体。
所述的成膜助剂为醇酯12、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚三种的组合；所述的增稠剂为缔合型增稠剂。
本发明所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，包括如下步骤：
在步骤(2)中，将加入到所述备料锅中的配料进行低速搅拌，直至搅拌均匀后，加入超导炭黑和乙炔炭黑，高速搅拌，分散10分钟以上，形成均匀漆浆；所述低速搅拌为500r/min，高速搅拌为900r/min；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于30微米；
(4)将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，在中速搅拌下，加入有机硅改性丙烯酸树脂、PVA水溶液和聚四氟乙烯的水分散液，搅拌均匀后加入成膜助剂、剩余1/2的消泡剂、润湿剂和离子液体，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度，制得半成品；将所述半成品经200目纱网过滤，制得塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆。所述中速搅拌为800r/min。所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为80s。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：本发明的一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，包括按质量百分比的如下组分组成：
试验1
表1为本发明的实施例测试结果：
表1
由表1所示，本发明附着力强，导电性好，耐化学性、耐溶剂性能好，耐候性能优良，并且以水为稀释剂，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、符合环保要求，使用简便。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于包括按质量百分比的如下组分组成：
2.根据权利要求1所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于：所述的有机硅改性丙烯酸树脂为双辰公司的POLYWELL PE–2189；所述的聚四氟乙烯乳液为聚四氟乙烯的水分散液，所述聚四氟乙烯的水分散液的固含量为60％。
3.根据权利要求1所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于：所述的PVA水溶液为PVA含量为10％的水溶液；所述的分散剂为改性聚丙烯酸酯类分散剂或脂肪酸改性聚酯分散剂中的一种或两种的组合。
4.根据权利要求1所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅类消泡剂；所述的超导炭黑为球状粒子超导炭黑。
5.根据权利要求4所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于：所述有机硅类消泡剂为BYK028；所述球状粒子超导炭为卡博特碳黑VULCAN XC 72R；所述的乙炔炭黑为天津优盟化公司的导电乙炔炭黑；所述的离子液体为季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体、咪唑盐离子液体中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于：所述的成膜助剂为醇酯12、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或几种的组合；所述的润湿剂为聚醚改性有机硅类化合物；所述的增稠剂为纤维素类增稠剂或缔合型增稠剂中的一种或两种的组合。
7.根据权利要求6所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆，其特征在于：所述的聚醚改性有机硅类化合物为BYK346。
8.权利要求1至7任一项所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按权利要求1所述的质量百分比称取各组分，将所述去离子水、分散剂和1/2的消泡剂依次加入备料锅中；
(2)将加入到所述备料锅中的配料进行低速搅拌，直至搅拌均匀后，加入超导炭黑和乙炔炭黑，高速搅拌，分散10分钟以上，形成均匀漆浆；
(3)将所述均匀漆浆进行研磨，研磨至细度小于等于30微米；
(4)将研磨合格的漆浆加入到调漆罐中，在中速搅拌下，加入有机硅改性丙烯酸树脂、PVA水溶液和聚四氟乙烯的水分散液，搅拌均匀后加入成膜助剂、剩余1/2的消泡剂、润湿剂和离子液体，最后用增稠剂将漆液的粘度调到规定粘度，制得半成品；将所述半成品经200目纱网过滤，制得塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆。
9.根据权利要求8所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，所述低速搅拌为400-600r/min，高速搅拌为800-1000r/min；在步骤(4)中，所述中速搅拌为600-800r/min。
10.根据权利要求8所述的塑料用耐腐蚀耐老化的导电水漆的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述规定粘度为25℃的涂-4杯粘度，所述涂-4杯粘度为70-90s。
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