CN109651921A - 接地网用的导电阻燃防腐涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：聚苯胺改性环氧树脂62～73份、有机硅改性聚氨酯树脂12～20份、预处理的纳米蒙脱土6～10份、分散剂1～2份、固化剂2～4份、阻燃剂2～5份、二甲基硅油0.7～1.3份及水80～120份；聚苯胺改性环氧树脂主要由聚苯胺与环氧树脂经过冷压与烧结成型制备得到，阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。该涂料具有很好的阻燃导电防腐性能。

Description

接地网用的导电阻燃防腐涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种接地网用的导电阻燃防腐涂料。
背景技术
导电涂料是近年来随着现代工业高速发展而出现的一种功能材料，具有一定的传导电流和消散静电荷能力，在石油储罐和石油输送管道、电磁屏蔽和吸波材料以及发电、变电和输电系统有着重要的应用。
电力接地网是确保输电线路、发电厂、变电站等电力设备的防雷接地、工作接地和保护接地的安全设施。随着输电线路大量增加，电力接地网与大地的接触电阻要求越来越低，其可靠性直接关系到电网的安全运行。接地网一旦腐蚀，电力设施在运行时就可能发生短路而烧断接地网，导致电位升高，高压窜入二次回路，造成人身和设备的重大事故。由于电力接地网埋设在地下，对接地网的检查、维护及翻修改造需要耗费大量的人力物力，操作困难，费用大。因此，解决接地网腐蚀的诊断和防护问题，提高接地网材料自身的耐腐蚀性能，保证接地性能的稳定性，延长接地网的使用寿命是电力系统安全经济生产所迫切需要解决的问题。
目前，电力接地网的主要防护措施有热镀锌、导电水泥、牺牲阳极和涂覆防腐导电涂料。其中，涂覆防腐导电涂料具有设计简单、效率高和施工方便等特点。因此在电力接地网表面涂覆防腐导电涂料是最经济有效的降低电阻、保护电力接地网的措施。常用的防腐导电涂料由树脂、导电粉和填料等组成。由于树脂的性能不同，可分为水性防腐导电涂料和油性防腐导电涂料。水性防腐导电涂料的环保性好，对土壤环境无污染，但是耐腐蚀性效果差。
环氧树脂型粉末涂料由于具有优异的与金属粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度，因此成为热固性粉末涂料中首先应用的品种。环氧树脂涂层中由于芳香醚基团的存在，对紫外线及其过敏，以致耐候性不高，耐腐蚀性能也很不好。
发明内容
本发明提出一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，该涂料具有很好的阻燃导电防腐性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
聚苯胺改性环氧树脂62～73份、有机硅改性聚氨酯树脂12～20份、预处理的纳米蒙脱土6～10份、分散剂1～2份、固化剂2～4份、阻燃剂2～5份、二甲基硅油0.7～1.3份及水80～120份；所述聚苯胺改性环氧树脂主要由聚苯胺与环氧树脂经过冷压与烧结成型制备得到，所述阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。
优选地，所述聚苯胺改性环氧树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将聚苯胺与环氧树脂混合后，在9～13MPa的压力下进行压实处理得到压实粉体；
2)在惰性气体保护下，将步骤1)的压实粉体以2～4℃/min升温至140～180℃烧结，保温3～6h，然后冷却至室温即可。
优选地，所述聚苯胺与所述环氧树脂的质量之比为1:5～10。
优选地，所述预处理的纳米蒙脱土具体的预处理方法为：
1)将亚甲基丁二酸溶于丙二醇中得到初级溶液；
2)将纳米蒙脱土加入到步骤1)的初级溶液中进行搅拌混合，得到悬浮液；
3)将步骤2)的悬浮液加热至55～65℃保温2～3h，然后进行抽滤干燥即可获得预处理的纳米蒙脱土。
该纳米蒙脱土的预处理方法通过亚甲基丁二酸活化蒙脱土，降低了蒙脱土片层的表面能，增强了蒙脱土与聚苯胺的亲和性，使得与单一的聚苯胺导电涂料相比，导电率显著提高，防腐蚀性能明显增强。
优选地，所述纳米蒙脱土与所述亚甲基丁二酸的质量之比为15～20:1。
优选地，所述分散剂为德谦923S或BYK2070。
优选地，所述固化剂为咪唑、2-甲基咪唑与2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或者多种。
优选地，所述阻燃剂为氧化铁红或者氟磷酸钙。
本发明的接地网用的导电阻燃防腐涂料的制备方法：
按照配比称取上述组分混合均匀即可。
本发明的有益效果：
本发明的接地网用的导电阻燃防腐涂料的基体树脂选择聚苯胺改性环氧树脂，聚苯胺改性环氧树脂主要由聚苯胺与环氧树脂经过冷压与烧结成型制备得到，通过聚苯胺对环氧树脂的改性使得其在盐雾的耐腐蚀性能大大提高；聚苯胺还带了环氧树脂本身不具有的导电性能。由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的阻燃剂，使得涂层的阻燃性能测试等级为V-1。
具体实施方式
实施例1
聚苯胺改性环氧树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将聚苯胺与环氧树脂混合后，在9MPa的压力下进行压实处理得到压实粉体；聚苯胺与环氧树脂的质量之比为1:5。
2)在惰性气体保护下，将步骤1)的压实粉体以4℃/min升温至180℃烧结，保温3h，然后冷却至室温即可。
实施例2
聚苯胺改性环氧树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将聚苯胺与环氧树脂混合后，在13MPa的压力下进行压实处理得到压实粉体；聚苯胺与环氧树脂的质量之比为1:10。
2)在惰性气体保护下，将步骤1)的压实粉体以2℃/min升温至140℃烧结，保温6h，然后冷却至室温即可。
实施例3
一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
实施例1的聚苯胺改性环氧树脂70份、有机硅改性聚氨酯树脂18份、预处理的纳米蒙脱土8份、德谦923S 1.6份、2-甲基咪唑3份、阻燃剂2份、二甲基硅油0.9份及水100份。阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。
预处理的纳米蒙脱土具体的预处理方法为：
1)将亚甲基丁二酸溶于丙二醇中得到初级溶液；
2)将纳米蒙脱土加入到步骤1)的初级溶液中进行搅拌混合，得到悬浮液；
3)将步骤2)的悬浮液加热至60℃保温2h，然后进行抽滤干燥即可获得预处理的纳米蒙脱土。纳米蒙脱土与亚甲基丁二酸的质量之比为17:1。
本实施例的接地网用的导电阻燃防腐涂料形成的导电涂层，测得电导率401S/m；按GB/T1720-1989标准测试漆膜的附着力，测试结果表明漆膜的附着力为1级；耐盐水腐蚀性能按GB/T9274-1988标准(10％NaCl，2400h)进行测试，测试结束时漆膜均无起泡现象，与未浸泡试样相比无明显变色。
实施例4
一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
实施例2的聚苯胺改性环氧树脂62份、有机硅改性聚氨酯树脂18份、预处理的纳米蒙脱土6份、德谦923S 1份、咪唑2份、氟磷酸钙0.1份、阻燃剂2份及水100份。阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。
预处理的纳米蒙脱土具体的预处理方法为：
1)将亚甲基丁二酸溶于丙二醇中得到初级溶液；
2)将纳米蒙脱土加入到步骤1)的初级溶液中进行搅拌混合，得到悬浮液；
3)将步骤2)的悬浮液加热至55℃保温3h，然后进行抽滤干燥即可获得预处理的纳米蒙脱土。纳米蒙脱土与亚甲基丁二酸的质量之比为15:1。
本实施例的接地网用的导电阻燃防腐涂料形成的导电涂层，测得电导率382S/m；按GB/T1720-1989标准测试漆膜的附着力，测试结果表明漆膜的附着力为1级；耐盐水腐蚀性能按GB/T9274-1988标准(10％NaCl，2400h)进行测试，测试结束时漆膜均无起泡现象，与未浸泡试样相比无明显变色。
实施例5
一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
实施例1的聚苯胺改性环氧树脂68份、有机硅改性聚氨酯树脂12份、预处理的纳米蒙脱土9份、BYK2070 2份、2-乙基-4-甲基咪唑4份、阻燃剂4份、二甲基硅油1份及水110份。阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。
预处理的纳米蒙脱土具体的预处理方法为：
1)将亚甲基丁二酸溶于丙二醇中得到初级溶液；
2)将纳米蒙脱土加入到步骤1)的初级溶液中进行搅拌混合，得到悬浮液；
3)将步骤2)的悬浮液加热至65℃保温2h，然后进行抽滤干燥即可获得预处理的纳米蒙脱土。纳米蒙脱土与亚甲基丁二酸的质量之比为16:1。
本实施例的接地网用的导电阻燃防腐涂料形成的导电涂层，测得电导率408S/m；按GB/T1720-1989标准测试漆膜的附着力，测试结果表明漆膜的附着力为1级；耐盐水腐蚀性能按GB/T9274-1988标准(10％NaCl，2400h)进行测试，测试结束时漆膜均无起泡现象，与未浸泡试样相比无明显变色。
实施例6
一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：
实施例2的聚苯胺改性环氧树脂73份、有机硅改性聚氨酯树脂15份、预处理的纳米蒙脱土10份、BYK2070 2份、2-乙基-4-甲基咪唑4份、阻燃剂5份、二甲基硅油1.3份及水120份。阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。
预处理的纳米蒙脱土具体的预处理方法为：
1)将亚甲基丁二酸溶于丙二醇中得到初级溶液；
2)将纳米蒙脱土加入到步骤1)的初级溶液中进行搅拌混合，得到悬浮液；
3)将步骤2)的悬浮液加热至60℃保温3h，然后进行抽滤干燥即可获得预处理的纳米蒙脱土。纳米蒙脱土与亚甲基丁二酸的质量之比为20:1。
本实施例的接地网用的导电阻燃防腐涂料形成的导电涂层，测得电导率415S/m；按GB/T1720-1989标准测试漆膜的附着力，测试结果表明漆膜的附着力为1级；耐盐水腐蚀性能按GB/T9274-1988标准(10％NaCl，2400h)进行测试，测试结束时漆膜均无起泡现象，与未浸泡试样相比无明显变色。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：
聚苯胺改性环氧树脂62～73份、有机硅改性聚氨酯树脂12～20份、预处理的纳米蒙脱土6～10份、分散剂1～2份、固化剂2～4份、阻燃剂2～5份、二甲基硅油0.7～1.3份及水80～120份；所述聚苯胺改性环氧树脂主要由聚苯胺与环氧树脂经过冷压与烧结成型制备得到，所述阻燃剂为由聚磷酸铵、三聚氰胺和季硼酸锌组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺改性环氧树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将聚苯胺与环氧树脂混合后，在9～13MPa的压力下进行压实处理得到压实粉体；
2)在惰性气体保护下，将步骤1)的压实粉体以2～4℃/min升温至140～180℃烧结，保温3～6h，然后冷却至室温即可。
3.根据权利要求2所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述聚苯胺与所述环氧树脂的质量之比为1:5～10。
4.根据权利要求1所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述预处理的纳米蒙脱土具体的预处理方法为：
1)将亚甲基丁二酸溶于丙二醇中得到初级溶液；
2)将纳米蒙脱土加入到步骤1)的初级溶液中进行搅拌混合，得到悬浮液；
3)将步骤2)的悬浮液加热至55～65℃保温2～3h，然后进行抽滤干燥即可获得预处理的纳米蒙脱土。
5.根据权利要求4所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述纳米蒙脱土与所述亚甲基丁二酸的质量之比为15～20:1。
6.根据权利要求1所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述分散剂为德谦923S或BYK2070。
7.根据权利要求1所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为咪唑、2-甲基咪唑与2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或者多种。
8.根据权利要求1所述的接地网用的导电阻燃防腐涂料，其特征在于，所述阻燃剂为氧化铁红或者氟磷酸钙。
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