CN110746845A - 一种自修复地网导电涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种自修复地网导电涂料的制备方法，首先制备有机硅预聚体，将环糊精加入其中研磨制备包埋复合物，然后将包埋复合物加入到导电涂料中，涂料组分A的组成按照重量份包括：环氧树脂10份、镍粉5份，环糊精包埋有机硅预聚体复合物0.5~3份，气相二氧化硅0.1份、二甲苯与正丁醇体积比为7:3混合溶剂50份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.03份、流平剂0.03份混合；组分B按照重量份包括：聚酰胺650固化剂5~10份、混合溶剂3~10份；搅拌均匀后刮涂制备试片。划痕盐雾试验测试结果表明，加入环糊精包埋体的涂层防腐性能更好，柔韧性、附着力没有明显变化，在地网防腐方面有巨大的潜在应用价值。

Description

一种自修复地网导电涂料的制备方法
技术领域
本发明为一种自修复地网导电涂料的制备方法，特别涉及环糊精包埋有机硅预聚体复合物的制备以及涂料的制备，具体属于化工涂料技术领域。
背景技术
接地网腐蚀问题严重影响电力系统的安全运行，接地网处于地面之下，受外界因素影响较大，会发生腐蚀，采用涂料防护接地基材是有效的方式。但目前常用的导电涂料多为金属填料，一旦涂层破损，就会加速基材的腐蚀，危害非常大，所以研发一种自修复涂层非常重要，涂层应用过程中一旦开裂，释放出一些物质，形成新的隔离层阻止腐蚀和加速腐蚀，延长涂层的防护时间。
环糊精是一种大空腔大分子，周围有很多羟基，表现为亲水性，内部为疏水结构，能够溶解环糊精的溶剂很少，水是最常用的一种溶剂。利用环糊精的这一特性，通过研磨的方式将有机硅预聚体灌入到环糊精的疏水空腔中，在有机溶剂中环糊精处于闭合状态，里面的有机硅预聚体很难跑出，一旦涂层开裂，有水分子渗入时，环糊精闭合的空腔打开，里面的有机硅预聚体自动流出，在水的作用下进一步水解、交联形成隔离层，进一步继续对基材进行防护。目前利用环糊精进行自修复涂层的应用还没有相关的研究。
本发明结合环糊精和有机硅预聚体的优点，利用环糊精的水溶性、有机溶剂不溶性的特点，将有机硅预聚体填埋到环糊精内腔中，添加到导电涂料中形成涂层，一旦涂层开裂有水接触基材，释放出有机硅预聚体，在水的作用下交联形成有机硅漆膜，对基材进一步防护，延长对基材的保护寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种自修复地网导电涂料的制备方法，为了实现上述目的，本发明的实施步骤如下：
将10份三官能团硅烷偶联剂、50~80份的二官能团有机硅烷与50~100份无水乙醇混合均匀，滴加盐酸调节pH值等于3，然后在搅拌过程中慢慢滴入5~25份的水，30℃条件下反应1h ，升温到70℃ 后反应0.5h，最后在70℃条件下真空去掉溶剂，得到有机硅预聚体。加入200~600份β-环糊精，研磨1h，得到环糊精包埋有机硅预聚体复合物。取镍粉5份，环糊精包埋有机硅预聚体复合物0.5~3份，环氧树脂10份、气相二氧化硅防沉剂0.1份、二甲苯与正丁醇体积比为7:3混合溶剂50份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.03份、流平剂0.03份混合，球磨制备涂料组分A；组分B的配方为：聚酰胺650固化剂5~10份、混合溶剂3~10份； 将涂料涂覆于马口铁试片上后，室温固化7天后测试涂层的性能。
所述的三官能团硅烷偶联剂可以是KH560、KH570、KH590等。
所述的二官能团有机硅烷可以使甲基苯基二甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷。
所述的环氧树脂为双酚A型，型号为 E20/E44/E51。
本发明的优点：
本发明结合环糊精和有机硅预聚体的优点，利用环糊精的水溶性、有机溶剂不溶性的特点，将有机硅预聚体填埋到环糊精内腔中，添加到导电涂料中形成涂层，一旦涂层开裂有水接触基材，释放出有机硅预聚体，在水的作用下交联形成有机硅漆膜，对基材进一步防护，延长对基材的保护寿命。
附图说明：
图1实施例1中添加复合物制备涂层的耐盐雾720h后的图片；
图2实施例1中不添加复合物制备涂层的耐盐雾720h后的图片；
图3实施例2添加复合物制备涂层的耐盐雾720h后的图片。
具体实施方式：
实施例1
将10g硅烷偶联剂KH560、50g的甲基苯基二甲氧基硅烷与5g份无水乙醇混合均匀，滴加盐酸调节pH值等于3，然后在搅拌过程中慢慢滴入10g的水，30℃条件下反应1h ，升温到70℃ 后反应0.5h，最后在70℃条件下真空去掉溶剂，得到有机硅预聚体。加入200g β-环糊精，研磨1h，得到环糊精包埋有机硅预聚体复合物。取镍粉5g，环糊精包埋有机硅预聚体复合物0.5g（与不加的对比），环氧树脂E20 10g、气相二氧化硅防沉剂0.1g、二甲苯与正丁醇体积比为7:3混合溶剂50ml、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.03g、流平剂0.03g混合，球磨，加入聚酰胺650固化剂5g、混合溶剂8ml，搅拌均匀后涂覆于马口铁试片上，室温固化7天后测试涂层的性能。添加复合物制备涂层的耐盐雾720h后的图片如图1所示；不添加复合物制备涂层的耐盐雾720h后的图片如图2所示。
其结果如下：
添加复合物 不加复合物
耐盐雾720h 裂纹没有明显破坏 裂纹明显脱落
附着力 ≤2级 ≤2级
柔韧性 ≤2mm ≤2mm
耐冲击性 50kg·cm 50kg·cm
实施例2
将10g硅烷偶联剂KH560、80g的甲基苯基二甲氧基硅烷与100g无水乙醇混合均匀，滴加盐酸调节pH值等于3，然后在搅拌过程中慢慢滴入25g的水，30℃条件下反应1h ，升温到70℃ 后反应0.5h，最后在70℃条件下真空去掉溶剂，得到有机硅预聚体。加入600g β-环糊精，研磨1h，得到环糊精包埋有机硅预聚体复合物。取镍粉5g，环糊精包埋有机硅预聚体复合物3g，环氧树脂E44 10g、气相二氧化硅防沉剂0.1g、二甲苯与正丁醇体积比为7:3混合溶剂50ml、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.03g、流平剂0.03g混合，球磨，加入聚酰胺650固化剂9份、混合溶剂8ml，搅拌均匀后涂覆于马口铁试片上，室温固化7天后测试涂层的性能。添加复合物制备涂层的耐盐雾720h后的图片如图3所示。
其结果如下：
添加复合物
耐盐雾720h 裂纹没有明显破坏
附着力 ≤2级
柔韧性 ≤2mm
耐冲击性 50kg·cm

Claims (4)

1.一种自修复地网导电涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法的步骤如下 ：
将10份三官能团硅烷偶联剂、50~80份的二官能团有机硅烷与50~100份无水乙醇混合均匀，滴加盐酸调节pH值等于3，然后在搅拌过程中慢慢滴入5~25份的水，30℃条件下反应1h，升温到70℃ 后反应0.5h，最后在70℃条件下真空去掉溶剂，得到有机硅预聚体；加入200~600份β-环糊精，研磨1h，得到环糊精包埋有机硅预聚体复合物；取镍粉5份，环糊精包埋有机硅预聚体复合物0.5~3份，环氧树脂10份、气相二氧化硅防沉剂0.1份、二甲苯与正丁醇体积比为7:3混合溶剂50份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.03份、流平剂0.03份混合，球磨制备涂料组分A；组分B的配方为：聚酰胺650固化剂5~10份、混合溶剂3~10份； 将涂料涂覆于马口铁试片上后，室温固化7天后测试涂层的性能。
2.根据权利要求1所述的一种自修复地网导电涂料的制备方法，其特征在于：所述的三官能团硅烷偶联剂可以是KH560、KH570、KH590等。
3.根据权利要求1所述的一种自修复地网导电涂料的制备方法，其特征在于：所述的二官能团有机硅烷可以使甲基苯基二甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的一种自修复地网导电涂料的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型，型号为 E20/E44/E51。
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