CN109486356A - 一种环氧导静电耐腐蚀面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧导静电耐腐蚀面漆及其制备方法，涉及涂料技术领域。其技术要点是：一种环氧导静电耐腐蚀面漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下重量份数的组分：环氧树脂E‑44：30～40份；超细铜粉：8～12份；醋酸仲丁酯：7～10份；异氰酸酯：1～2.4份；聚二元醇：8～14份；三乙醇胺：0.4～0.8份；触变剂：2～4份；灰云铁：12～17份；甲苯：12～15份；丁醇：5～8份；所述B组分包括聚酰胺固化剂，所述A组分与B组分之间的重量比为6.25:1，本发明所制得的环氧导静电耐腐蚀面漆具有抗氧化、耐腐蚀和防沉降的优点。

Description

一种环氧导静电耐腐蚀面漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种环氧导静电耐腐蚀面漆及其制备方法。
背景技术
环氧导静电面漆是以环氧树脂、颜料、抗静电剂、助剂和溶剂等组成的漆料为乙组份，另一组份为特种环氧固化剂的双组份自干涂料，具有漆膜坚硬、耐油和抗静电的特点。
在授权公告号为CN105440579B的中国发明专利中公开了一种导静电涂料，其包括以下重量百分比的组分：高分子树脂25-85％、导静电填料0.1-60％、溶剂1-60％、固化剂10-50％，导静电填料包括：材质选自铜、铝、锌、铁、银、铅、钛、镁中的至少一种的金属纤维。
上述专利采用添加金属纤维的方式，以提高导静电涂料的导静电性能，但是金属容易被空气氧化，耐腐蚀性能差，而且导静电制备过程中和储存过程中，金属容易聚沉和沉淀，造成导静电涂料的使用效果差和保质期缩短。
针对以上问题，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种环氧导静电耐腐蚀面漆，通过在超细铜粉表面进行包裹接枝大分子链，提高其与环氧树脂之间相容性和界面作用力，制得的产品具有抗氧化、耐腐蚀和防沉降的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种环氧导静电耐腐蚀面漆，包括A组分和B组分，所述A组分包括如下重量份数的组分：
环氧树脂E-44：30～40份；
超细铜粉：8～12份；
醋酸仲丁酯：7～10份；
异氰酸酯：1～2.4份；
聚二元醇：8～14份；
三乙醇胺：0.4～0.8份；
触变剂：2～4份；
灰云铁：12～17份；
甲苯：12～15份；
丁醇：5～8份；
所述B组分包括聚酰胺固化剂，所述A组分与B组分之间的重量比为6.25:1。
通过采用上述技术方案，异氰酸酯和醇反应可生成具有较强分子间作用力的氨基甲酸酯，这种大分子链可接枝包裹在超细铜粉的表面，使得超细铜粉憎水亲油，与环氧树脂之间的相容性增加，界面作用力增加，搅拌均匀后，分散稳定，以充分发挥超细铜粉的导电作用；同时超细铜粉外表面抱箍有氨基甲酸酯结构，面漆涂刷在底板上之后，铜粉不易被氧化，达到耐腐蚀的效果，使用寿命更长；此外通过在面漆原料中添加触变剂，一方面可增加面漆的黏度，防止涂装时湿膜流挂，以改善涂刷性，另一方面触变剂与环氧树脂混合，使得环氧树脂分散稳定，提高漆膜的稳定性。
进一步优选为，所述超细铜粉的粒径为20～50nm。
进一步优选为，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，异氰酸酯和醇在加热和催化剂的作用下可反映生成具有较强分子作用力的氨基甲酸酯结构，其接枝和包裹在超细铜粉的外表面，以制备获得分散稳定、抗氧化和抗氧化的改性超细铜粉。
进一步优选为，所述聚二元醇包括聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚碳酸酯二醇中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，异氰酸酯和醇在加热和催化剂的作用下可反映生成具有较强分子作用力的氨基甲酸酯结构，其接枝和包裹在超细铜粉的外表面，以制备获得分散稳定、抗氧化和耐腐蚀的改性超细铜粉。
进一步优选为，所述聚二元醇的平均分子量为2500～3500。
进一步优选为，所述触变剂包括膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵，所述膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵之间的重量份数比为7:2:1。
通过采用上述技术方案，触变性亦称摇变，是凝聚体在振荡、压迫等机械力的作用下发生的可逆的溶胶现象，触变剂加入到树脂中，能够使树脂胶液在静止时具有较高的稠度，在外力作用下又变为地稠度流体的物质；十八烷基二甲基苄基氯化铵和聚酰胺的烷基铵离子通过离子交换反应进入到膨润土的片层间，使其表面变为亲油性，增加膨润土和高分子聚合物的相容性和亲和性，在高速搅拌的情况下，膨润土与环氧树脂分散均匀，增加防尘抗流挂性，提高储存稳定性。
本发明的目的二在于提供一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，采用该方法制备的产品具有抗氧化、耐腐蚀和防沉降的优点。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将相应重量份数的超细铜粉、醋酸仲丁酯和异氰酸酯加入到反应釜中，搅拌混合均匀，于温度55～95℃搅拌反应1～2h，然后加入催化剂三乙醇胺和聚二元醇并继续搅拌反应2～4h，反应完成后冷却至室温，将得到的产物经过0.5h的超声处理，得到稳定的改性超细铜粉；
步骤二，将相应重量份数的膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵混合研磨，并与部分丁醇混合，搅拌加热，加热温度为100～200℃，加热时间为1～2h，得到触变剂；
步骤三，将相应重量份数的环氧树脂E-44、甲苯、丁醇、触变剂、改性超细铜粉和灰云铁依次加入到搅拌釜中，在常温条件下，搅拌混合0.5～1h，得到A组分；
步骤四，将A组分和B组分混合并搅拌均匀，即得到环氧导静电耐腐蚀面漆。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过在环氧树脂原料中添加超细铜粉，得到具有优异导静电性能的面漆，然后利用异氰酸酯和聚二元醇反应得到的氨基甲酸酯大分子链接枝在超细铜粉表面，得到改性超细铜粉，这种改性超细铜粉经过超声处理之后形成均匀稳定的分散体，其与环氧树脂之间的相容性和界面作用力提高，搅拌均匀后，分散性稳定不易沉降，并且被大分子链包裹后的超细铜粉在涂刷之后不易被氧化，耐腐蚀性大大提高；
(2)通过添加改性膨润土，进一步使环氧树脂基体分散稳定，环氧树脂与超细铜粉混合之后能够长时间稳定存在，保质期更长，不易沉降。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种环氧导静电耐腐蚀面漆，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
步骤一，将相应重量份数的超细铜粉(粒径30nm)、醋酸仲丁酯和异氰酸酯加入到反应釜中，搅拌混合均匀，于温度60℃搅拌反应1.5h，然后加入催化剂三乙醇胺和聚二元醇并继续搅拌反应3h，反应完成后冷却至室温，将得到的产物经过0.5h的超声处理，得到稳定的改性超细铜粉，其中异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，聚二元醇为聚乙二醇；
步骤二，将相应重量份数的膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵混合研磨，并与部分丁醇混合，搅拌加热，加热温度为120℃，加热时间为1.5h，得到触变剂；
步骤三，将相应重量份数的环氧树脂E-44、甲苯、丁醇、触变剂、改性超细铜粉和灰云铁依次加入到搅拌釜中，在常温条件下，搅拌混合1h，得到A组分；
步骤四，将A组分和B组分混合并搅拌均匀，即得到环氧导静电耐腐蚀面漆。
实施例2-8：一种环氧导静电耐腐蚀面漆，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-8中各组分及其重量份数
实施例9：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，异氰酸酯为重量份数分别为0.5份和0.5份的甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。
实施例10：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，异氰酸酯为重量份数分别为1.2份和0.8份的甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。
实施例11：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，异氰酸酯为重量份数分别为0.8份和1.2份的甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。
实施例12：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例9的不同之处在于，步骤一中，异氰酸酯为重量份数分别为0.5份、0.5份和0.5份的甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯。
实施例13：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例9的不同之处在于，步骤一中，异氰酸酯为重量份数分别为1.2份、0.8份和0.4份的甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯。
实施例14：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例9的不同之处在于，步骤一中，异氰酸酯为重量份数分别为0.8份、1.2份和0.4份的甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯。
实施例15：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，聚二元醇为重量份数分别为4份和4份的聚乙二醇和聚四氢呋喃二醇。
实施例16：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，聚二元醇为重量份数分别为10份和4份的聚乙二醇和聚四氢呋喃二醇。
实施例17：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，聚二元醇为重量份数分别为4份和10份的聚乙二醇和聚四氢呋喃二醇。
实施例18：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例15的不同之处在于，步骤一中，聚二元醇为重量份数分别为3份、3份和3份的聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚碳酸酯二醇。
实施例19：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例15的不同之处在于，步骤一中，聚二元醇为重量份数分别为5份、4份和3份的聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚碳酸酯二醇。
实施例20：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例15的不同之处在于，步骤一中，聚二元醇为重量份数分别为4份、5份和3份的聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚碳酸酯二醇。
对比例1：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，将相应重量份数的超细铜粉(粒径30nm)和醋酸仲丁酯加入到反应釜中，搅拌混合均匀，于温度60℃搅拌反应1.5h，然后加入催化剂三乙醇胺和聚二元醇并继续搅拌反应3h，反应完成后冷却至室温，将得到的产物经过0.5h的超声处理，得到稳定的改性超细铜粉，其中聚二元醇为聚乙二醇。
对比例2：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤一中，将相应重量份数的超细铜粉(粒径30nm)、醋酸仲丁酯和异氰酸酯加入到反应釜中，搅拌混合均匀，于温度60℃搅拌反应1.5h，然后加入催化剂三乙醇胺并继续搅拌反应3h，反应完成后冷却至室温，将得到的产物经过0.5h的超声处理，得到稳定的改性超细铜粉，其中异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。
对比例3：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中，将相应重量份数的膨润土和聚丙烯酰胺混合研磨，并与部分丁醇混合，搅拌加热，加热温度为120℃，加热时间为1.5h，得到触变剂。
对比例4：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中，将相应重量份数的膨润土和十八烷基二甲基苄基氯化铵混合研磨，并与部分丁醇混合，搅拌加热，加热温度为120℃，加热时间为1.5h，得到触变剂。
对比例5：一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，与实施例1的不同之处在于，步骤二中，将相应重量份数的膨润土研磨，并与部分丁醇混合，搅拌加热，加热温度为120℃，加热时间为1.5h，得到触变剂。
导静电测试和耐盐雾测试
采用钢制板材240块，尺寸均为150mm×75mm×2mm，表面清洗除油后喷砂到Sa2.5级，将240块板材平均分为24组，采用实施例1-20和对比例1-5中的制备方法获得的产品分别喷涂板材的一面，保持膜厚200μm，背面和四边用耐盐水优良的涂料封闭，然后将板材置于室温干燥7d。
导静电测试：用表面电阻测试仪直接测试板材上面漆的表面电阻率，然后计入表2中。
耐盐雾测试：将测试板材放置于盐雾测试箱中，温度35±2℃，相对湿度50±5％，盐水NaCl浓度50±5g/L，盐雾循环1～2mL/(h·80cm2)，pH为6.5～7.2。将测试结果计入表2中。
由表2可知，实施例1-20中的样品经过耐盐雾测试之后，外管无缺陷，对比例1-2中的样品有明显缺陷。对比例3-5中的样品有轻微缺陷，说明通过添加改性超细铜粉的面漆具有抗氧化和耐腐蚀的优点。
表2实施例1-20和对比例1-5的测试结果
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种环氧导静电耐腐蚀面漆，包括A组分和B组分，其特征在于，所述A组分包括如下重量份数的组分：
环氧树脂E-44：30～40份；
超细铜粉：8～12份；
醋酸仲丁酯：7～10份；
异氰酸酯：1～2.4份；
聚二元醇：8～14份；
三乙醇胺：0.4～0.8份；
触变剂：2～4份；
灰云铁：12～17份；
甲苯：12～15份；
丁醇：5～8份；
所述B组分包括聚酰胺固化剂，所述A组分与B组分之间的重量比为6.25:1。
2.根据权利要求1所述的环氧导静电耐腐蚀面漆，其特征在于，所述超细铜粉的粒径为20～50nm。
3.根据权利要求1所述的环氧导静电耐腐蚀面漆，其特征在于，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的环氧导静电耐腐蚀面漆，其特征在于，所述聚二元醇包括聚乙二醇、聚四氢呋喃二醇和聚碳酸酯二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的环氧导静电耐腐蚀面漆，其特征在于，所述聚二元醇的平均分子量为2500～3500。
6.根据权利要求1所述的环氧导静电耐腐蚀面漆，其特征在于，所述触变剂包括膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵，所述膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵之间的重量份数比为7:2:1。
7.一种环氧导静电耐腐蚀面漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将相应重量份数的超细铜粉、醋酸仲丁酯和异氰酸酯加入到反应釜中，搅拌混合均匀，于温度55～95℃搅拌反应1～2h，然后加入催化剂三乙醇胺和聚二元醇并继续搅拌反应2～4h，反应完成后冷却至室温，将得到的产物经过0.5h的超声处理，得到稳定的改性超细铜粉；
步骤二，将相应重量份数的膨润土、聚丙烯酰胺和十八烷基二甲基苄基氯化铵混合研磨，并与部分丁醇混合，搅拌加热，加热温度为100～200℃，加热时间为1～2h，得到触变剂；
步骤三，将相应重量份数的环氧树脂E-44、甲苯、丁醇、触变剂、改性超细铜粉和灰云铁依次加入到搅拌釜中，在常温条件下，搅拌混合0.5～1h，得到A组分；
步骤四，将A组分和B组分混合并搅拌均匀，即得到环氧导静电耐腐蚀面漆。
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