CN110408307A - 一种防腐蚀环氧树脂导电涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防腐蚀环氧树脂导电涂料及其制备方法。该防腐蚀环氧树脂导电涂料，按重量份数计，包括：改性环氧树脂40～60份、改性填料3～10份、消泡剂1～5份、流平剂1～5份、分散剂1～5份、固化剂30～50份、溶剂60～100份。本发明以改性填料为导电剂和防腐剂，以改性环氧树脂为基体，将改性后的导电炭黑和磷酸钛加入到改性环氧树脂体系中，使导电涂料不仅具有优异的导电性能和力学性能，还具有良好的耐腐蚀性。本发明提供的制备方法简单，环保无污染。

Description

一种防腐蚀环氧树脂导电涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电涂料技术领域，特别涉及一种防腐蚀环氧树脂导电涂料及其制备方法。

背景技术

涂料是一种可以覆盖在物体表面，干燥后形成的固态涂膜能够起到保护物体不受外界环境侵蚀和装饰作用的材料的总称。涂料的应用及发展具有悠久的历史，涂料发展初期常常用植物油为原料，因此涂料通常被称为“油漆”。随着高分子科学的不断发展，合成树脂开始进入了涂料领域。醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料、酚醛树脂涂料和丙烯酸树脂涂料是最为普遍的涂料类型，其中，环氧树脂涂料由于研究技术成熟且综合性能优越，在涂料中研究和应用较多。然而伴随着技术的发展和应用领域的拓展，单一功能的涂料已经无法满足社会需求，涂料必然朝着“多功能”的方向前进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种防腐蚀环氧树脂导电涂料及其制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供的一种防腐蚀环氧树脂导电涂料，按重量份数计，包括：改性环氧树脂40～60份、改性填料3～10份、消泡剂1～5份、流平剂1～5份、分散剂1～5份、固化剂30～50份、溶剂60～100份。

优选的，所述改性填料为采用下述方法制得：

将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料。

进一步优选的，所述导电炭黑与所述磷酸钛的重量比为1～2:1。

进一步优选的，所述偶联剂与所述导电炭黑的重量比为0.01～0.05:1。

进一步优选的，所述偶联剂选自偶联剂KH-540、偶联剂KH-550、偶联剂KH-550、偶联剂KH-570中的一种或多种。

优选的，所述消泡剂选自聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的一种或多种。

优选的，所述流平剂为羧甲基纤维素。

优选的，所述分散剂选自十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵、十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化双十八烷基二甲基铵中的一种或多种。

优选的，所述固化剂为聚酰胺PA650。

优选的，所述溶剂选自丙酮、正丁醇、乙醇、乙酸乙酯、环己烷、环己酮中的一种或多种。

优选的，所述改性环氧树脂为采用下述方法制得：

将松香、环氧树脂、催化剂混合后，在80～100℃下搅拌反应1～5h，得到改性环氧树脂。

进一步优选的，所述催化剂为三乙胺。

进一步优选的，所述松香与所述环氧树脂的重量比为1:1～2。

进一步优选的，所述催化剂与所述环氧树脂的重量比为0.001～0.005:1。

在催化剂的作用下，利用环氧树脂的环氧基团与松香反应，得到改性环氧树脂。

进一步优选的，所述松香选自聚合松香、歧化松香、脂松香中的一种或多种。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将改性填料、消泡剂、流平剂、分散剂依次加入溶剂中混合，经超声波分散10～30min后得到物料A；

(2)将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；

(3)将固化剂加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明以改性填料为导电剂和防腐剂，以改性环氧树脂为基体，将改性后的导电炭黑和磷酸钛加入到改性环氧树脂体系中，使导电涂料不仅具有优异的导电性能和力学性能，还具有良好的耐腐蚀性。本发明提供的制备方法简单，环保无污染。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

本实施例提供的一种防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑16份、磷酸钛8份、丙酮25份、偶联剂KH-550 0.48份，将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料；

(2)称取下述按重量份数计的原料：歧化松香15份、环氧树脂16.5份、三乙胺0.033份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在90℃下搅拌反应2h，得到改性环氧树脂；

(3)称取下述按重量份数计的原料：改性环氧树脂50份、改性填料8份、聚二甲基硅氧烷2份、羧甲基纤维素2份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA650 45份、丙酮40份、正丁醇60份；将改性填料、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散25min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

实施例2

本实施例提供的一种防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑15份、磷酸钛7.5份、丙酮22.5份、偶联剂KH-550 0.6份，将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料；

(2)称取下述按重量份数计的原料：歧化松香16份、环氧树脂19.2份、三乙胺0.038份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在80～100℃下搅拌反应1～5h，得到改性环氧树脂；

(3)称取下述按重量份数计的原料：改性环氧树脂55份、改性填料8份、聚二甲基硅氧烷2份、羧甲基纤维素3份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA650 48份、丙酮45份、正丁醇45份；将改性填料、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散10～30min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

实施例3

本实施例提供的一种防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑18份、磷酸钛6份、丙酮25份、偶联剂KH-550 0.72份，将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料；

(2)称取下述按重量份数计的原料：歧化松香18份、环氧树脂19份、三乙胺0.038份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在80～100℃下搅拌反应1～5h，得到改性环氧树脂；

(3)称取下述按重量份数计的原料：改性环氧树脂48份、改性填料6份、聚二甲基硅氧烷1.5份、羧甲基纤维素2.5份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA650 45份、丙酮30份、正丁醇60份；将改性填料、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散20min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

实施例4

本实施例提供的一种防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑10份、磷酸钛5份、丙酮30份、偶联剂KH-550 0.1份，将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料；

(2)称取下述按重量份数计的原料：歧化松香10份、环氧树脂10份、三乙胺0.02份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在80℃下搅拌反应1h，得到改性环氧树脂；

(3)称取下述按重量份数计的原料：改性环氧树脂40份、改性填料3份、聚二甲基硅氧烷1份、羧甲基纤维素1份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵1份、聚酰胺PA650 30份、丙酮30份、正丁醇30份；将改性填料、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散10min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

实施例5

本实施例提供的一种防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑20份、磷酸钛10份、丙酮30份、偶联剂KH-550 1.0份，将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料；

(2)称取下述按重量份数计的原料：歧化松香20份、环氧树脂25份、三乙胺0.125份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在100℃下搅拌反应5h，得到改性环氧树脂；

(3)称取下述按重量份数计的原料：改性环氧树脂60份、改性填料10份、聚二甲基硅氧烷5份、羧甲基纤维素3份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA650 50份、丙酮40份、正丁醇60份；将改性填料、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散30min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

对比例1

称取下述按重量份数计的原料：歧化松香15份、环氧树脂16.5份、三乙胺0.033份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在90℃下搅拌反应2h，得到改性环氧树脂；称取下述按重量份数计的原料：改性环氧树脂50份、导电炭黑6份、磷酸钛2份、聚二甲基硅氧烷2份、羧甲基纤维素2份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA650 45份、丙酮40份、正丁醇60份；将导电炭黑、磷酸钛、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散25min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

对比例2

称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑16份、磷酸钛8份、丙酮25份、偶联剂KH-550 0.48份，将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料；称取下述按重量份数计的原料：环氧树脂50份、改性填料8份、聚二甲基硅氧烷2份、羧甲基纤维素2份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA65045份、丙酮40份、正丁醇60份；将改性填料、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散25min后得到物料A；将环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

对比例3

称取下述按重量份数计的原料：歧化松香15份、环氧树脂16.5份、三乙胺0.033份，将歧化松香、环氧树脂、三乙胺混合后，在90℃下搅拌反应2h，得到改性环氧树脂；称取下述按重量份数计的原料：导电炭黑24份、丙酮25份、偶联剂KH-550 0.48份，将导电炭黑放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂KH-550，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性导电炭黑；称取下述按重量份数计的原料：环氧树脂50份、改性填料8份、聚二甲基硅氧烷2份、羧甲基纤维素2份、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵2份、聚酰胺PA650 45份、丙酮40份、正丁醇60份；将改性导电炭黑、聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵依次加入丙酮和正丁醇的混合溶剂中混合，经超声波分散25min后得到物料A；将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；将聚酰胺PA650加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。

为了进一步说明本发明的有益效果，对上述实施例及对比例所得的产品进行性能测试，测试结果如下表所示：

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，按重量份数计，包括：改性环氧树脂40～60份、改性填料3～10份、消泡剂1～5份、流平剂1～5份、分散剂1～5份、固化剂30～50份、溶剂60～100份。

2.根据权利要求1所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述改性填料为采用下述方法制得：

将导电炭黑及磷酸钛放入丙酮中，搅拌均匀后，加入偶联剂，继续搅拌均匀，经冷冻干燥、研磨得到改性填料。

3.根据权利要求2所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述导电炭黑与所述磷酸钛的重量比为1～2:1。

4.根据权利要求1所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述消泡剂选自聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的一种或多种；所述固化剂为聚酰胺PA650。

5.根据权利要求1所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述分散剂选自十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵、十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化双十八烷基二甲基铵中的一种或多种；所述流平剂为羧甲基纤维素。

6.根据权利要求1所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述溶剂选自丙酮、正丁醇、乙醇、乙酸乙酯、环己烷、环己酮中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述改性环氧树脂为采用下述方法制得：

将松香、环氧树脂、催化剂混合后，在80～100℃下搅拌反应1～5h，得到改性环氧树脂。

8.根据权利要求7所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述松香与所述环氧树脂的重量比为1:1～2。

9.根据权利要求7所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料，其特征在于，所述松香选自聚合松香、歧化松香、脂松香中的一种或多种。

10.一种如权利要求1～9中任一项所述的防腐蚀环氧树脂导电涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将改性填料、消泡剂、流平剂、分散剂依次加入溶剂中混合，经超声波分散10～30min后得到物料A；

(2)将改性环氧树脂加入物料A中，加热搅拌，得到物料B；

(3)将固化剂加入物料B中，经搅拌得到防腐蚀环氧树脂导电涂料。