CN111334165A - 一种适用于雷击大电流导电涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于雷击大电流导电涂料及其制备方法，涂料采用环氧树脂作为成膜物质，添加石墨烯、锌粉、锡粉或低熔点锡基合金粉、填料、助剂等制备导电防腐涂料。本发明具有优良的附着力，柔韧性和导电性能，经历雷击大电流冲击后涂层不脱落依旧保持良好的防腐和导电性能，在地网防护、避雷导线埋地段防腐方面具有应用前景。

Description

一种适用于雷击大电流导电涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于雷击大电流导电涂料，尤其涉及一种适用于雷击大电流导电涂料及其制备方法，属于涂料的技术领域。
背景技术
雷击事件常发生在较高的建筑物比如高楼、输电塔等，瞬间会产生大电流，这要求避雷针的接地引下线具有优良的导电性能和防腐蚀性能。通过专利检索发现：专利CN201910275871.7中介绍了一种利用铜粉作为导电填料，环氧树脂作为成膜物质的适用于风电叶片的防腐导电涂料；专利CN201611106303.7中利用球形银粉、片状银粉、纳米银线为导电填料，含环氧基改性树脂为成膜物质制得抗雷击导电涂料；专利CN201610324335.8中利用镀银铜片为导电填料制备抗雷击涂料；专利CN101984009A中以银粉为导电填料，有机硅树脂为成膜物质制备抗雷击导电涂料。这些抗雷击导电防腐涂料虽然有良好的性能，但在瞬间大电流下高温导致涂层皲裂的问题并没有解决。
本发明以锌粉、石墨烯、锡粉（低熔点锡基合金粉）作为导电填料，环氧树脂作为成膜物质，在加入其它助剂后制备耐大电流导电涂料。锌粉提供导电性和牺牲阳极保护作用，石墨烯贯穿于涂料中提供导电性和抗渗透性，云母粉提供抗渗透性，锡粉（低熔点锡基合金粉）提供导电性及遭受雷击产生高温后熔融，使涂层不会皲裂脱落，而将涂层紧密的连接在一起，同时形成更加优良的导电通路，以便继续对避雷针地下部分进行防腐蚀保护。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种适用于雷击大电流导电涂料及其制备方法，为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于雷击大电流导电涂料，其特征组份包括：
环氧树脂 100份；
聚酰胺类固化剂 20-100份；
溶剂 100-300份；
锌粉 80-165份；
石墨烯 2.5-5份；
锡粉（低熔点锡基合金粉） 30-60份；
云母粉 8-16份；
滑石粉 1-2份；
增韧剂 6-13份；
气相SiO2 1-2份；
有机膨润土 2-4份；
分散剂 6-13份；
流平剂 1-2份。
并且，所述的环氧树脂为双酚A型E20，E44，E51；双酚F型环氧树脂，并且其环氧值为0.18-0.22，0.42-0.48，0.55-0.62；
并且，所述的聚酰胺类固化剂胺值范围为180-360 mgKOH/g；
并且，所述的溶剂为二甲苯与正丁醇体积比为7:3的混合溶剂；
并且，所述的低熔点锡基合金粉的熔点范围在100-300℃、粒径为200-350目间的合金粉；
并且，所述的增韧剂为环氧化腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚等中的一种或几种的组合；
并且，所述的分散剂为聚氨酯型分散剂；
并且，所述的流平剂为氟碳类流平剂；
并且，所述的一种适用于雷击大电流导电涂料的其制备方法，采用以下步骤制备：
（1）将环氧树脂100份溶解到100-300份的溶剂中，加入1-2份的气相SiO2，2-4份的有机膨润土，6-13份的增韧剂，3000r/min搅拌10min；锌粉80-165份，石墨烯2.5-5份，锡粉（低熔点锡基合金粉）30-60份，云母粉8-16份，滑石粉1-2份，分散剂6-13份，流平剂1-2份，在球磨机中球磨1-3h，得组分A；（2）取聚酰胺类固化剂20-100份与20-100份的溶剂混合，搅拌均匀得组分B；（3）将组分A和组分B 按比例混合均匀后涂装。
本发明的优点：
本发明以锌粉、石墨烯、锡粉（低熔点锡基合金粉）作为导电填料，环氧树脂作为成膜物质的涂料，具有良好的防腐性能、附着力、耐多次雷击大电流性能，涂层电阻率小于8.6Ω·cm，附着力为1级，大电流冲击后不脱落，附着力为1级，涂层电阻率小于7.4 Ω·cm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细的阐明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
实施例1：
（1）取E44环氧树脂100g溶解到100g溶剂中，加入1g的气相SiO2，2g有机膨润土，6g环氧化腰果酚，3000r/min搅拌10min；然后加入锌粉80g，石墨烯2.5g，锡粉30g，云母粉8g，滑石粉1g，分散剂6g，流平剂1g，在球磨机中球磨1h，得组分A；（2）取100g胺值在180-220 mgKOH/g的聚酰胺固化剂与100g溶剂混合，搅拌均匀得组分B；（3）将组分B加入到组分A中，搅拌均匀后涂装。室温固化7天后测试性能。
实施例2：
（1）取E20环氧树脂100g溶解到300g溶剂中，加入2g的气相SiO2，4g有机膨润土，13g聚丙二醇二缩水甘油醚，3000r/min搅拌10min；然后加入锌粉165g，石墨烯5g，锡基合金粉(mp.185℃)60g，云母粉16g，滑石粉2g，分散剂13g，流平剂2g，在球磨机中球磨3h，得组分A；（2）取55g胺值在180-220 mgKOH/g的聚酰胺固化剂与55g溶剂混合，搅拌均匀得组分B；（3）将组分B加入到组分A中，搅拌均匀后涂装。室温固化7天后测试性能。
实施例3：
（1）取环氧值为0.18-0.22的双酚F型环氧树脂100g溶解到200g溶剂中，加入1.5g的气相SiO2，3g有机膨润土，6g聚丙二醇二缩水甘油醚，6g亚油酸二聚体二缩水甘油醚，3000r/min搅拌10min；然后加入锌粉120g，石墨烯3.5g，锡基合金粉(mp.238℃)45g，云母粉12g，滑石粉1.5g，分散剂9g，流平剂1.5g，在球磨机中球磨2h，得组分A；（2）取33g胺值在360-400mgKOH/g的聚酰胺固化剂与33g溶剂混合，搅拌均匀得组分B；（3）将组分B加入到组分A中，搅拌均匀后涂装。室温固化7天后测试性能。
实施例1-3的性能测试如下：
附着力 柔韧性 涂层电阻率 工频大电流（20kA）冲击后附着力 工频大电流（20kA）冲击后涂层电阻率
实施例1 1级 1mm 8.6 Ω·cm 1级 7.4Ω·cm
实施例2 1级 1mm 0.13 Ω·cm 1级 0.12 Ω·cm
实施例3 1级 1mm 2.4 Ω·cm 1级 1.8 Ω·cm
注：附着力：按照国标GB 9286-1998测试；
柔韧性：按照国标GB1731-1993测试；
涂层电阻率：四探针电阻测试仪测试。

Claims (3)

1.一种适用于雷击大电流导电涂料，其特征在于：由以下重量配比的原料制得：环氧树脂100份；聚酰胺类固化剂20-100份；溶剂100-300份；锌粉80-165份；石墨烯2.5-5份；锡粉（低熔点锡基合金粉）30-60份；云母粉8-16份；滑石粉1-2份；增韧剂6-13份；气相SiO2 1-2份；有机膨润土2-4份；分散剂6-13份；流平剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于雷击大电流导电涂料，其特征在于：
所述环氧树脂为双酚A型E20，E44，E51；双酚F型环氧树脂，并且其环氧值为0.18-0.22，0.42-0.48，0.55-0.62；
所述聚酰胺类固化剂胺值范围为180-360 mgKOH/g；
所述溶剂为二甲苯与正丁醇体积比为7:3的混合溶剂；
所述低熔点锡基合金粉的熔点范围在100-300℃、粒径为200-350目间的合金粉；
所述增韧剂为环氧化腰果酚、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚等中的一种或几种的组合；
所述分散剂为聚氨酯型分散剂；
所述流平剂为氟碳类流平剂。
3.一种根据权利要求1所述的适用于雷击大电流导电涂料的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）将环氧树脂100份溶解到100-300份的溶剂中，加入1-2份的气相SiO2，2-4份的有机膨润土，6-13份的增韧剂，3000r/min搅拌10min；然后加入锌粉80-165份，石墨烯2.5-5份，锡粉（低熔点锡基合金粉）30-60份，云母粉8-16份，滑石粉1-2份，分散剂6-13份，流平剂1-2份，在球磨机中球磨1-3h，得组分A；
（2）取聚酰胺类固化剂20-100份与20-100份的溶剂混合，搅拌均匀得组分B；
（3）将组分A和组分B按比例混合均匀后涂装。
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