CN112280358A - 石墨烯防静电涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供石墨烯防静电涂料，涉及涂料制备技术领域。所述石墨烯防静电涂料按质量份数计，由A组份与B组份组成；其中，A组份包括以下组分：环氧树脂20～30％、石墨烯浆料15～30％、锌粉25～40％、聚酰胺蜡1～5％、分散剂0.5～2％、长石粉5～10％、滑石粉5～10％、钛白粉1～5％、助剂0～1％、溶剂15～20％；其中，B组份包括以下组分：聚氨基酰胺32～45％、环氧树脂20％～30％、环氧催化剂10～15％、溶剂25％～30％。本发明，通过合理的选取原材料，使得制备的涂料在防电性(表面电阻103‑109Ω)、化学稳定性、耐腐蚀性和对基材的散热性方面都更为的优异。

Description

石墨烯防静电涂料
技术领域
本发明涉及工业涂料技术领域，具体为石墨烯防静电涂料。
背景技术
石油、石化行业油品输送、储存中使用到的钢质储油罐，在使用过程中，由于经常遭受内、外环境介质的腐蚀，容易产生安全隐患。因此有必要对储罐实施有效的防腐处理措施，以减少安全事故的发生，此外，为了保证油罐的安全使用，在考虑油罐内防腐保护的同时，还需抑制静电荷的产生和促进电荷的泄漏，排除静电荷的积累，因此油罐内壁应使用导静电防腐蚀涂料。现有涂料导静电有本征法和外加法两种方法。本征法是采用导电高聚物。聚苯胺是研究最多的导电高聚物，但是成本很高一直制约了本征法的应用。添加碳粉或者石墨粉是比较常用而且成本低的导静电方法，但是添加量要大于5％以上才能达到导静电要求≤108Ω.m。碳粉的吸油量很大，导致在漆膜里的微孔很多，树脂量不足以包覆碳粉，使得涂膜不连续，耐介质腐蚀的性能很差，而且会污染油品，在行业里正在被淘汰；导电云母粉是另一种用于储罐防静电的外加填料法，添加量要很高，如＞20％，才能取得防静电的效果，不仅带来成本的增加，也因为在涂膜含量高，而使得涂膜不连续，不到很好的阻隔腐蚀介质入侵的。
石墨烯是一种新型的二维纳米材料，具有高强度、高比表面积、高导电性、以及优异的耐化学稳定性等特点，少量添加就能在涂膜中形成导电层，取得优秀的导电效果。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了石墨烯防静电涂料，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：所述石墨烯防静电涂料按质量份数计，由A组份与B组份组成；
其中，A组份包括以下组分：环氧树脂20～30％、石墨烯浆料15～30％、锌粉25～40％、聚酰胺蜡1～5％、分散剂0.5～2％、长石粉5～10％、滑石粉5～10％、钛白粉1～5％、助剂0～1％、溶剂15～20％；
其中，B组份包括以下组分：聚氨基酰胺37％、环氧树脂21％、环氧催化剂12％，溶剂30％。
石墨烯防静电涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、准备原材料，分为A组份与B组份；
其中，A组份包括以下材料：环氧树脂、石墨烯浆料、锌粉、聚酰胺蜡、分散剂、长石粉、滑石粉、钛白粉、助剂、溶剂；
其中，B组份为：聚氨基酰胺、环氧树脂、环氧催化剂，溶剂。
S2、制备A组份；向A组份中的环氧树脂中加入部分溶剂、聚酰胺蜡、分散剂，搅拌成均一的混合物；
S3、向S2的混合物中加入滑石粉、钛白粉、长石粉，高速搅拌至温度达到60℃，然后经过研磨机，研磨成浆料；
S4、将S3的研磨浆料置于搅拌机中并将温度降低至室温，慢速搅拌的同时加入锌粉并搅拌均匀；
S5：将石墨烯浆料、剩余溶剂和助剂加入S4的浆料中，慢速搅拌均匀得到主剂。
S6：制备B组份：将溶剂、环氧树脂加入聚酰胺树脂慢速充分搅拌均匀，静置8小时，红外检测得到合格的中间体产物聚氨基酰胺；
S7：将S6得到的中间体产物加入环氧催化剂以及剩余的溶剂搅拌均匀得到固化剂。
S8、将A组份制成品和B组份制成品均倒入反应釜搅拌混合均匀，即得到石墨烯防静电涂料。
优选的，所述S2中浆料研磨细度为小于等于40微米。
(三)有益效果
本发明提供的石墨烯防静电涂料具备以下有益效果：
本发明，通过合理的选取原材料，使得制备的涂料在导电性、化学稳定性、耐腐蚀性和对基材的散热性方面都更为优异，石墨烯浆料的导电性有效的解决了带电离子和粒子的堆积存在的安全隐患，石墨烯的多层片状结构和六边形网状分子结构使得涂层具有优异的延展性从而提高涂层的抗开裂性能以及其他优异的机械性能，同时石墨烯材料的导热系数大，能够辅助基材导热散热。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供石墨烯防静电涂料，该石墨烯防静电涂料按质量份数计，由A组份与B组份组成；
其中，A组份包括以下组分：环氧树脂20％、石墨烯浆料25％、锌粉23％、聚酰胺蜡3％、分散剂2％、长石粉5％、滑石粉5％、钛白粉1.8％、助剂0.2％、溶剂15％；
其中，B组份包括以下组分：聚氨基酰胺42％、环氧树脂20％、环氧催化剂10％、溶剂28％。
石墨烯防静电涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、准备原材料，分为A组份与B组份；
其中，A组份包括以下材料：环氧树脂、石墨烯浆料、锌粉、聚酰胺蜡、分散剂、长石粉、滑石粉、钛白粉、助剂、溶剂；
其中，B组份为：聚氨基酰胺、环氧树脂、环氧催化剂、溶剂。
S2、制备A组份；向A组份中的环氧树脂中加入部分溶剂、聚酰胺蜡、分散剂，搅拌成均一的混合物；
S3、向S2的混合物中加入滑石粉、钛白粉、长石粉，高速搅拌至温度达到60℃，然后经过研磨机研磨成浆料；
S4、将S3的研磨浆料置于搅拌机中并将温度降低至室温，慢速搅拌的同时加入锌粉并搅拌均匀；
S5：将石墨烯浆料、剩余溶剂和助剂加入S4的浆料中，慢速搅拌均匀得到主剂。
S6：制备B组份：将溶剂、环氧树脂加入聚酰胺树脂慢速充分搅拌均匀，静置8小时，红外检测得到合格的中间体产物聚氨基酰胺；
S7：将S6得到的中间体产物加入环氧催化剂以及剩余的溶剂搅拌均匀得到固化剂。
S8、将A组份制成品和B组份制成品均倒入反应釜搅拌混合均匀，即得到石墨烯防静电涂料。
实施例二：
本发明实施例提供石墨烯防静电涂料，该石墨烯防静电涂料按质量份数计，由A组份与B组份组成；
其中，A组份包括以下组分：环氧树脂22％、石墨烯浆料18％、锌粉26％、聚酰胺蜡2％、分散剂1％、长石粉7％、滑石粉7％、钛白粉1％、助剂1％、溶剂15％；
其中，B组份包括以下组分：聚氨基酰胺41％、环氧树脂20％、环氧催化剂11％、溶剂28％。
石墨烯防静电涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、准备原材料，分为A组份与B组份；
其中，A组份包括以下材料：环氧树脂、石墨烯浆料、锌粉、聚酰胺蜡、分散剂、长石粉、滑石粉、钛白粉、助剂、溶剂；
其中，B组份为：聚氨基酰胺、环氧树脂、环氧催化剂，溶剂。
S2、制备A组份；向A组份中的环氧树脂中加入部分溶剂、聚酰胺蜡、分散剂，搅拌成均一的混合物；
S3、向S2的混合物中加入滑石粉、钛白粉、长石粉，高速搅拌至温度达到60℃，然后经过研磨机研磨成浆料；
S4、将S3的研磨浆料置于搅拌机中并将温度降低至室温，慢速搅拌的同时加入锌粉并搅拌均匀；
S5：将石墨烯浆料、剩余溶剂和助剂加入S4的浆料中，慢速搅拌均匀得到主剂。
S6：制备B组份：将溶剂、环氧树脂加入聚酰胺树脂慢速充分搅拌均匀，静置8小时，红外检测得到合格的中间体产物聚氨基酰胺；
S7：将S6得到的中间体产物加入环氧催化剂以及剩余的溶剂搅拌均匀得到固化剂。
S8、将A组份制成品和B组份制成品均倒入反应釜搅拌混合均匀，即得到石墨烯防静电涂料。
实施例三：
本发明实施例提供石墨烯防静电涂料，该石墨烯防静电涂料按质量份数计，由A组份与B组份组成；
其中，A组份包括以下组分：环氧树脂21％、石墨烯浆料16％、锌粉26％、聚酰胺蜡2％、分散剂2％、长石粉6％、滑石粉7％、钛白粉3％、助剂1％、溶剂16％；
其中，B组份包括以下组分：聚氨基酰胺37％、环氧树脂21％、环氧催化剂12％，溶剂30％。
石墨烯防静电涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、准备原材料，分为A组份与B组份；
其中，A组份包括以下材料：环氧树脂、石墨烯浆料、锌粉、聚酰胺蜡、分散剂、长石粉、滑石粉、钛白粉、助剂、溶剂；
其中，B组份为：聚氨基酰胺、环氧树脂、环氧催化剂，溶剂。
S2、制备A组份；向A组份中的环氧树脂中加入部分溶剂、聚酰胺蜡、分散剂，搅拌成均一的混合物；
S3、向S2的混合物中加入滑石粉、钛白粉、长石粉，高速搅拌至温度达到60℃，然后经过研磨机，进行研磨成浆料；
S4、将S3的研磨浆料置于搅拌机中并将温度降低至室温，慢速搅拌的同时加入锌粉并搅拌均匀；
S5：将石墨烯浆料、剩余溶剂和助剂加入S4的浆料中，慢速搅拌均匀得到主剂。
S6：制备B组份：将溶剂、环氧树脂加入聚酰胺树脂慢速充分搅拌均匀，静置8小时，红外检测得到合格的中间体产物聚氨基酰胺；
S7：将S6得到的中间体产物加入环氧催化剂以及剩余的溶剂搅拌均匀得到固化剂。
S8、将A组份制成品和B组份制成品均倒入反应釜搅拌混合均匀，即得到石墨烯防静电涂料。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.石墨烯防静电涂料，其特征在于：所述石墨烯防静电涂料按质量份数计，由A组份与B组份组成；
其中，A组份包括以下组分：环氧树脂20～30％、石墨烯浆料15～30％、锌粉25～40％、聚酰胺蜡1～5％、分散剂0.5～2％、长石粉5～10％、滑石粉5～10％、钛白粉1～5％、助剂0～1％、溶剂15～20％；
其中，B组份包括以下组分：聚氨基酰胺32～45％、环氧树脂20％～30％、环氧催化剂10～15％、溶剂25％～30％。
2.石墨烯防静电涂料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1、准备原材料，分为A组份与B组份；
其中，A组份包括以下材料：环氧树脂、石墨烯浆料、锌粉、聚酰胺蜡、分散剂、长石粉、滑石粉、钛白粉、助剂、溶剂；
其中，B组份为：聚氨基酰胺、环氧树脂、环氧催化剂、溶剂。
S2、制备A组份；向A组份中的环氧树脂中加入部分溶剂、聚酰胺蜡、分散剂，搅拌成均一的混合物；
S3、向S2的混合物中加入滑石粉、钛白粉、长石粉，高速搅拌至温度达到60℃，然后经过研磨机，进行研磨成浆料；
S4、将S3的研磨浆料置于搅拌机中并将温度降低至室温，慢速搅拌的同时加入锌粉并搅拌均匀；
S5：将石墨烯浆料、剩余溶剂和助剂加入S4的浆料中，慢速搅拌均匀得到主剂。
S6：制备B组份：将溶剂、环氧树脂加入聚酰胺树脂中慢速充分搅拌均匀，静置8小时，红外检测得到合格的中间体产物聚氨基酰胺；
S7：将S6得到的中间体产物加入环氧催化剂以及剩余的溶剂搅拌均匀得到固化剂。
S8、将A组份制成品和B组份制成品均倒入反应釜搅拌混合均匀，即得到石墨烯防静电涂料。
3.根据权利要求2所述的石墨烯防静电涂料，其特征在于：所述S2中浆料研磨细度为小于等于40微米。
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