CN110760208A - 一种通信机房用抗静电防锈漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信机房用抗静电防锈漆，属于防腐涂料技术领域。它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯20‑30份、胡麻油酸10‑15份、抗静电剂1‑5份、三聚磷酸铝0.5‑3份、顺丁烯二酸酐3‑8份、纳米改性聚氨酯5‑15份、纳米银粉3‑5份、分散剂10‑20份、助剂1‑2份。本发明采用特定方法改性制备的纳米改性聚氨酯，并科学合理设计原料配比，制备出的产品具有优异力学性能、施工性能，抗静电性能、耐磨性能、防锈蚀性能。相同原料配方下，与常规聚氨酯制备的防锈漆具有更好地性能，尤其是抗静电性和防锈蚀性能。

Description

一种通信机房用抗静电防锈漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防锈漆，具体来说是一种通信机房用抗静电防锈漆及其制备方法。
背景技术
众所周知，信息通信技术，是现今社会中一个较为便利的通信技术，可以使信息在不同的设备、不同的区域、不同的人种之间传播，便利了人与人之间的沟通和交流，提高了人们的生活质量。由于现代通信网络的不断发展和完善，用户的数量不断地提高，巨大的使用量使人们对通信技术、通信机房配置及通信设备都有了更高的要求，通信设备安全性的维护也就显得极为重要了。通常通信机房所处的环境会比较特殊和复杂，环境的温度、湿度、粉尘、盐雾、有害气体及微生物等通常会遍布整个设备环境中。如温度过高可以加速金属氧化、结构变化、设备过热，并最终致使设备损坏，湿度过高使大量离子溶解在水中，金属更容易发生腐蚀生锈，影响电路连通，连接失效，配合卡死等故障并最终使设备损坏，缩短设备使用寿命。防锈漆是一种可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。具有优异性能的防锈漆可以有效防止通信设备的各种腐蚀，有效保护设备，延长设备使用寿命
通信设备中静电防护也极其重要。通信设备机房内的静电主要是两种不同起电序列的物体通过摩擦、碰撞、剥离等方式在接触又分离之后在一种物体上聚集正电荷，另一种物体上积聚等量的负电荷而形成的。这是由于两种不同的物体相互紧密接触时，它们最外层电子的逸出功不同，电子从逸出功较小的物体中跳逸到逸出功较大的物体中去。此外，导体静电感应、压电效应、电磁辐射感应等也能产生很高的静电电压。机房静电不仅会使计算机运行时出现随机故障、误动作或运算错误，而且还可能会导致某些元器件，如CMOS、MOS电路、双级性电路等的击穿和毁坏。静电对计算机的外部设备也有明显的影响。带阴极射线管的显示设备，当受到静电干扰时，会引起图像紊乱，模糊不请。静电还会造成Modem、网卡、Fax等工作失常，打印机的打印不正常等故障。静电引起的问题不仅硬件人员很难查出，有时还会是软件人员误认为是软件故障，从而造成工作混乱。此外，静电通过人体对计算机或其他设备放电时(即所谓的打火)当能量达到一定程度，也会给人以触电的感觉(如有时触摸电脑显示器或机箱时有明显的电击感)。因而，通信机房中的静电防护可有效保护设备和人员的安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种通信机房用抗静电防锈漆。该防锈漆施工性能良好，用于通信设备上具有优异的耐磨性、柔韧性、腐蚀性、抗静电性，很好地保护了通信机房设备和相关人员的安全，延长了设备使用寿命。
本发明还提供了一种通信机房用抗静电防锈漆的制备方法。
本发明采用以下技术方案：
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯20-30份、胡麻油酸10-15份、抗静电剂1-5份、三聚磷酸铝0.5-3份、顺丁烯二酸酐3-8份、纳米改性聚氨酯5-15份、纳米银粉3-5份、分散剂10-20份、助剂1-2份。
所述纳米改性聚氨酯是采用下述方法制备得到的：将5g石墨烯均匀分散100ml稀硝酸溶液中，用适量氢氧化钠调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得。
所述稀硝酸溶液为质量浓度为20％的硝酸溶液。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述分散剂为聚乙二醇。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
一种通信机房用抗静电防锈漆的制备方法，它包括以下步骤：
(1)纳米改性聚氨酯的制备：将5g石墨烯均匀分散在100ml质量浓度为20％的硝酸溶液中，调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得，备用；
(2)将乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照重量比混合后于70℃搅拌混合3分钟后自然冷却至室温得到抗静电剂，备用；
(3)除纳米改性聚氨酯外，将其他原料按照配比称取混合后加热至110℃搅拌反应1小时后，将所制备的纳米改性聚氨酯加入反应液中，控制反应温度为60～70℃继续反应2小时后，自然冷却至室温即可。
在制备防锈涂料的过程中，防锈涂料的复合以及原料粒径的搭配都会对其涂膜性产生重要的影响。本发明采用特定方法制备出纳米石墨烯与稀土铈改性的聚氨酯，纳米石墨烯独特的结构可以使水分子、离子等小分子腐蚀介质难以通过其形成的致密隔绝层，涂层的屏蔽性能大大提高；而稀土元素铈由于其特殊的外层电子结构和独特的光、电、磁等性能，其具有较强的络合能力，可以与醇酸、酚醛、氨基、环氧等树脂中的羟基、羟甲基等极性基团形成配位键，增加分子的结构的交联度，生成更稳定的配位络合物，提高其化学稳定性。本发明将二者联合用于改性现有聚氨酯，并调整二者配比得到性能最优的纳米改性聚氨酯，与其他原料共同作用，制备出具有良好力学性能与施工性能的抗静电防锈漆。
本发明的有益效果是：本发明采用特定方法改性制备的纳米改性聚氨酯，并科学合理设计原料配比，制备出的产品具有优异力学性能、施工性能，抗静电性能、耐磨性能、防锈蚀性能。相同原料配方下，与常规聚氨酯制备的防锈漆具有更好地性能，尤其是抗静电性和防锈蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯20份、胡麻油酸10份、抗静电剂1份、三聚磷酸铝0.5份、顺丁烯二酸酐3份、纳米改性聚氨酯5份、纳米银粉3份、聚乙二醇10份、助剂1份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法如下：
(1)纳米改性聚氨酯的制备：将5g石墨烯均匀分散在100ml质量浓度为20％的硝酸溶液中，调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得，备用；
(2)将乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照重量比混合后于70℃搅拌混合3分钟后自然冷却至室温得到抗静电剂，备用；
(3)除纳米改性聚氨酯外，将其他原料按照配比称取混合后加热至110℃搅拌反应1小时后，将所制备的纳米改性聚氨酯加入反应液中，控制反应温度为60～70℃继续反应2小时后，自然冷却至室温即可。
实施例2
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯30份、胡麻油酸15份、抗静电剂5份、三聚磷酸铝3份、顺丁烯二酸酐8份、纳米改性聚氨酯15份、纳米银粉5份、聚乙二醇20份、助剂2份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法如下：
(1)纳米改性聚氨酯的制备：将5g石墨烯均匀分散在100ml质量浓度为20％的硝酸溶液中，调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得，备用；
(2)将乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照重量比混合后于70℃搅拌混合3分钟后自然冷却至室温得到抗静电剂，备用；
(3)除纳米改性聚氨酯外，将其他原料按照配比称取混合后加热至110℃搅拌反应1小时后，将所制备的纳米改性聚氨酯加入反应液中，控制反应温度为60～70℃继续反应2小时后，自然冷却至室温即可。
实施例3
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、纳米改性聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法如下：
(1)纳米改性聚氨酯的制备：将5g石墨烯均匀分散在100ml质量浓度为20％的硝酸溶液中，调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得，备用；
(2)将乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照重量比混合后于70℃搅拌混合3分钟后自然冷却至室温得到抗静电剂，备用；
(3)除纳米改性聚氨酯外，将其他原料按照配比称取混合后加热至110℃搅拌反应1小时后，将所制备的纳米改性聚氨酯加入反应液中，控制反应温度为60～70℃继续反应2小时后，自然冷却至室温即可。
对比例1
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法如下：
(1)将乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照重量比混合后于70℃搅拌混合3分钟后自然冷却至室温得到抗静电剂，备用；
(2)除聚氨酯外，将其他原料按照配比称取混合后加热至110℃搅拌反应1小时后，将聚氨酯加入反应液中，控制反应温度为60～70℃继续反应2小时后，自然冷却至室温即可。
对比例2
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、纳米改性聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法同实施例3，唯一不同的是：纳米改性聚氨酯的制备过程中，硝酸铈加入量为0.1g。
对比例3
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、纳米改性聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法同实施例3，唯一不同的是：纳米改性聚氨酯的制备过程中，硝酸铈加入量为0.3g。
对比例4
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、纳米改性聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法同实施例3，唯一不同的是：纳米改性聚氨酯的制备过程中，硝酸铈加入量为0.9g。
对比例5
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、纳米改性聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法同实施例3，唯一不同的是：纳米改性聚氨酯的制备过程中，硝酸铈加入量为1.0g。
对比例6
一种通信机房用抗静电防锈漆，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯25份、胡麻油酸12份、抗静电剂3份、三聚磷酸铝2份、顺丁烯二酸酐5份、纳米改性聚氨酯10份、纳米银粉4份、聚乙二醇15份、助剂1.5份。
所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
上述通信机房用抗静电防锈漆的制备方法同实施例3，唯一不同的是：纳米改性聚氨酯的制备过程中，硝酸铈加入量为1.2g。
本发明对上述实施例中制备的抗静电防锈漆的性能进行了测试，具体结果如表1所示。
表1性能测试结果
Figure BDA0002244133880000071
从上述表1中的结果可以看出，本发明制备的抗静电防锈漆表面电阻率小于3×106Ω，耐盐雾性达到3000h，附着力最高可以达到0级，各方面力学和机械性能有益，抗静电、防腐蚀性能优异。与常规聚氨酯相比，本发明经过特定方法制备的纳米改性聚氨酯，可以显著提高防锈漆涂料的防腐蚀性能和力学性能。且从对比例2-6的内容可以看出，当采用不同比例的纳米石墨烯与稀土铈对聚氨酯进行改性，所达到的效果是不同的，本发明配比范围条件下，才可以使各组分协同作用，达到最佳的使用性能，使本发明制备的抗静电防锈漆防腐蚀性能、抗静电性能和力学性能等俱佳。将本发明的抗静电防锈漆放置1年以后对其表面电阻率再次进行测试，基本无明显变化，抗静电性能持久。因而，本发明的通讯机房用抗静电防锈漆，其抗静电性能持久，固化快，耐磨性好，耐腐蚀防锈性能稳定，具有广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种通信机房用抗静电防锈漆，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：丙烯酸树酯20-30份、胡麻油酸10-15份、抗静电剂1-5份、三聚磷酸铝0.5-3份、顺丁烯二酸酐3-8份、纳米改性聚氨酯5-15份、纳米银粉3-5份、分散剂10-20份、助剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的通信机房用抗静电防锈漆，其特征在于，所述纳米改性聚氨酯是采用下述方法制备得到的：将5g石墨烯均匀分散100ml稀硝酸溶液中，用适量氢氧化钠调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得。
3.根据权利要求2所述的通信机房用抗静电防锈漆，其特征在于，所述稀硝酸溶液为质量浓度为20％的硝酸溶液。
4.根据权利要求1所述的通信机房用抗静电防锈漆，其特征在于，所述抗静电剂为乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照10:1:0.3～0.5的重量比制成。
5.根据权利要求1所述的通信机房用抗静电防锈漆，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇。
6.根据权利要求1所述的通信机房用抗静电防锈漆，其特征在于，所述助剂为硅烷偶联剂KH-560和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵按照1:1质量比混合制得。
7.一种权利要求1所述的通信机房用抗静电防锈漆的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)纳米改性聚氨酯的制备：将5g石墨烯均匀分散在100ml质量浓度为20％的硝酸溶液中，调节溶液pH至6.8～7.2，然后将溶液倒入到85g二苯基甲烷二异氰酸酯中，继续加入10ml聚醚、1.5ml二月桂酸二丁基锡、1.5g一缩二乙醇、2ml二羟甲基丙酸，加热至80℃反应2小时，再加入5g环氧树脂、0.5g～0.8g硝酸铈并升温至90℃反应1.5小时后，加入50ml去离子水，200r/min磁力搅拌30min后即得，备用；
(2)将乙烯丙烯酸共聚物、氢氧化钾、烷基磺酸钠按照重量比混合后于70℃搅拌混合3分钟后自然冷却至室温得到抗静电剂，备用；
(3)除纳米改性聚氨酯外，将其他原料按照配比称取混合后加热至110℃搅拌反应1小时后，将所制备的纳米改性聚氨酯加入反应液中，控制反应温度为60～70℃继续反应2小时后，自然冷却至室温即可。
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