CN114350238B - 一种导电润滑防腐涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导电润滑防腐涂料及其制备方法,涉及功能化防腐涂料技术领域,本发明提供的导电润滑防腐涂料,以重量份数计,包括以下制备原料:氟碳树脂25~40份,导电填料15~50份,润滑填料4~10份,消泡剂0.1~0.3份,防沉剂0.3~1份,分散剂1~2份,结构性填料4~8份,颜料0.1~0.4份,增光剂2~4份,溶剂15~25份,固化剂5~8份。本发明提供的涂料兼具导电、润滑及防腐性能。
Description
技术领域
本发明涉及功能化防腐涂料技术领域,具体涉及一种导电润滑防腐涂料及其制备方法。
背景技术
防腐涂料作为最有效、最便捷的金属防腐方法,在化工生产、海洋设施、基础设施建设等领域具有广泛应用,随着各行业对涂料产品的综合性能要求逐渐提升,开发具有功能防腐一体化涂层产品具有极高的现实意义。
金属设备及设施在使用中,通常使用涂层对其进行防腐保护,对于某些存在摩擦磨损的接触部位,往往要求涂层在具有防腐性能的同时兼具润滑特性。此外,金属设备与其他固液在接触过程中极易产生静电,给设备的安全运行造成极大的安全隐患。上述兼具防腐和润滑特性的涂层如果表现出优异的导电性能,将起到显著的防静电效果。
开发具有导电、润滑、防腐一体化的功能性涂料产品,可以有效提升产品的综合使用性能,在多个领域具有广泛应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电润滑防腐涂料及其制备方法,本发明提供的涂料兼具导电、润滑及防腐性能。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种导电润滑防腐涂料,以重量份数计,包括以下制备原料:
氟碳树脂25~40份,导电填料15~50份,润滑填料4~10份,消泡剂0.1~0.3份,防沉剂0.3~1份,分散剂1~2份,结构性填料4~8份,颜料0.1~0.4份,增光剂2~4份,溶剂15~25份,固化剂5~8份。
优选地,所述氟碳树脂具有式I所示结构:
式I中,x=40~60;y=15~35;z=12~32;a=5~15;b=15~35;c=7~17;d=13~33;n=3~5。
优选地,所述导电填料包括导电改性云母粉、导电改性钛白粉和导电石墨中的一种或多种。
优选地,所述润滑填料包括聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨中的一种或多种。
优选地,所述消泡剂为BYK-052消泡剂;所述防沉剂为BYK-410;所述分散剂为BYK-163。
优选地,所述结构性填料包括滑石粉、沉淀硫酸钡和绢云母中的一种或多种。
优选地,所述增光剂为聚丙烯酸酯类树脂。
优选地,所述溶剂为乙酸丁酯和二甲苯的混合溶剂;所述乙酸丁酯和二甲苯的质量比为1~2:2~3。
优选地,所述固化剂为异氰酸酯固化剂。
本发明提供了上述技术方案所述导电润滑防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
将氟碳树脂和第一部分溶剂混合,得到氟碳树脂分散液;
将所述氟碳树脂分散液和分散剂、润滑填料、结构性填料以及颜料混合,得到混合料液;
将所述混合料液进行研磨,得到研磨料液;
将所述研磨料液和导电填料、消泡剂、防沉剂、增光剂以及第二部分溶剂混合,得到基料;
使用时,将所述基料、固化剂和剩余溶剂混合,得到导电润滑防腐涂料。
本发明提供了一种导电润滑防腐涂料,以重量份数计,包括以下制备原料:氟碳树脂25~40份,导电填料15~50份,润滑填料4~10份,消泡剂0.1~0.3份,防沉剂0.3~1份,分散剂1~2份,结构性填料4~8份,颜料0.1~0.4份,增光剂2~4份,溶剂15~25份,固化剂5~8份。在本发明中,氟碳树脂具有低表面能的特点,能够使涂层具有一定的疏水性,从而增强涂层的耐水和耐盐水性能,有效阻隔酸性介质及水气向基底的扩散渗透,表现出优异的防腐性能;所述氟碳树脂还具有优异的耐候、耐高低温、耐化学药品性能,且具有独特的不粘性和低摩擦性,从而提升涂层的润滑性能。本发明使用导电填料作为导电介质能够使涂层具有显著的防静电效果;使用润滑填料能够使得涂层的摩擦学系数降低,与氟碳树脂进行复配,进一步提升涂层的自润滑性能。
本发明提供的导电润滑防腐涂料,具有优异的防腐和耐受性能,所使用的氟碳树脂具有疏水性,可起到屏蔽酸性介质及水气向金属基底的扩散渗透的效果,有效切断了腐蚀性介质的电化学通路,表现出优异的防腐特性。结构性填料的引入增强屏蔽效应,有效防止腐蚀介质渗入及扩散,制备的涂层在80±10μm厚度的前提下,耐中性盐雾360h以上不变色、不脱落、不起泡。
本发明提供的导电润滑防腐涂料通过引入导电填料,提升涂层的导电性能,导电填料可以在涂层内部形成均匀的连通结构,降低涂层表面电阻,所制备的涂层表面电阻低于3×108Ω,表面电阻率低于9×109Ω·mm,且可通过调整导电填料比例进行表面电阻控制。
本发明提供的导电润滑防腐涂料通过氟碳树脂与润滑填料的协同作用,使涂层表面具有良好的自润滑性能,所制备的涂层在0.2N、1Hz条件下与钢球摩擦副对磨的摩擦系数低于0.2。
本发明通过合理设计及功能材料配比的协同作用,将涂层的防腐、导电、自润滑功能一体化,提升产品的综合使用性能,且涂层的各项机械性能均较为优异,涂层划圈法附着力测试结果为1级、抗冲击强度>50cm,硬度>3H,为单一涂层解决多种功能化问题提供了解决思路。
本发明提供的导电润滑防腐涂料在不影响涂层防腐性能的同时,提升了涂层的导电性能和润滑性能;同时涂层满足机械性能要求,具有优异的附着力、柔韧性和耐冲击性能。
具体实施方式
本发明提供了一种导电润滑防腐涂料,以重量份数计,包括以下制备原料:
氟碳树脂25~40份,导电填料15~50份,润滑填料4~10份,消泡剂0.1~0.3份,防沉剂0.3~1份,分散剂1~2份,结构性填料4~8份,颜料0.1~0.4份,增光剂2~4份,溶剂15~25份,固化剂5~8份。
在本发明中,若没有特殊说明,采用的制备原料均为本领域熟知的市售商品。
以重量份数计,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括氟碳树脂25~40份,优选为30~35份,更优选为33份。本发明中,所述氟碳树脂的羟基值优选为80~85。在本发明的具体实施例中,所述氟碳树脂为中国科学院兰州化学物理研究所自主研发低表面能氟碳树脂FC-014,具有式I所示结构:
式I中,x=40~60;y=15~35;z=12~32;a=5~15;b=15~35;c=7~17;d=13~33;n=3~5。更优选地,式I中,x=50~60;y=20~30;z=20~30;a=8~13;b=20~30;c=12~15;d=13~30;n=4。
在本发明的具体实施例中,所述氟碳树脂为溶剂型树脂,所述氟碳树脂的固含量为75wt%,溶剂为二甲苯。
在本发明中,所述氟碳树脂在丙烯酸基树脂中引入氟单体,通过引入极性官能团,提高涂层与基底的附着力,并赋予涂层低的表面能,有利于提高涂层的疏水性、防腐性和润滑性能。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括导电填料15~50份,优选为25~35份,更优选为30~32份。在本发明中,所述导电填料优选包括导电改性云母粉、导电改性钛白粉和导电石墨中的一种或多种,更优选为导电改性云母粉、导电改性钛白粉和导电石墨的混合物、导电改性云母粉和导电石墨的混合物、导电改性钛白粉和导电改性云母粉的混合物或导电改性钛白粉和导电石墨的混合物;所述导电改性云母粉、导电改性钛白粉和导电石墨的混合物中导电改性云母粉、导电改性钛白粉和导电石墨的质量比优选为23:5:5;所述导电改性云母粉和导电石墨的混合物中导电改性云母粉和导电石墨的质量比优选为5:3;所述导电改性钛白粉和导电改性云母粉的混合物中导电改性钛白粉和导电改性云母粉的质量比优选为6:9~10;所述导电改性钛白粉和导电石墨的混合物中导电改性钛白粉和导电石墨的质量比优选为5:4。在本发明的具体实施例中,所述导电改性云母粉为石家庄通磊矿产品贸易有限公司售卖的产品,批号为20210914;所述导电改性钛白粉为石家庄通磊矿产品贸易有限公司售卖的产品,批号为20210910;所述导电石墨为石家庄通磊矿产品贸易有限公司售卖的产品,批号为20210903。在本发明中,所述导电填料的粒径优选为500~1000目,更优选为800目。
本发明优选使用无机导电填料作为导电介质,避免了金属材料的引入,从而降低了产品的生产成本;本发明优选采用粒径为800目的导电填料,使用高速分散方式与涂料基体混合,不参与研磨,避免了导电填料由于研磨造成的结构破坏。
在本发明中,所述导电填料具有高体积电导率、高连通性的特点,有利于提升涂层的导电性能。在本发明的具体实施例中,至少使用两种导电填料复配,进一步提升涂层的导电性和结构性,赋予涂层更好的导电性能和遮盖力。在本发明中,不同导电填料的体积电导率如表1所示。
表1不同导电填料的体积电导率
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括润滑填料4~10份,优选为6~9份,更优选为7~8份。在本发明中,所述润滑填料优选包括聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨中的一种或多种,更优选为聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨的混合物、聚四氟乙烯粉末和石墨的混合物或二硫化钼和石墨的混合物;所述聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨的混合物中聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨的质量比优选为1~3:3~4:1~2;所述聚四氟乙烯粉末和石墨的混合物中聚四氟乙烯粉末和石墨的质量比优选为1:6;所述二硫化钼和石墨的混合物中二硫化钼和石墨的质量比优选为3:1。本发明中,所述聚四氟乙烯粉末的平均粒径优选为3μm;所述二硫化钼的平均粒径优选为1μm;所述石墨的平均粒径优选为1μm。在本发明中,所述润滑填料具有层状结构或低表面能,可以有效降低涂层表面的摩擦系数,与氟碳树脂进行复配,赋予涂层更好的耐磨、润滑性能。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括消泡剂0.1~0.3份,优选为0.2份。在本发明中,所述消泡剂优选为BYK-052消泡剂。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括防沉剂0.3~1份,优选为0.4~0.7份,更优选为0.5~0.6份。在本发明中,所述防沉剂优选为BYK-410。在本发明中,由于导电填料不参与研磨,因此需要加入适量的防沉剂避免填料发生沉淀影响涂料产品的保存及施工,且由于聚四氟乙烯粉末具有较小的粒径,可起到一定的防沉作用,所以防沉剂用量可适当减少。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括分散剂1~2份,优选为1.2~1.7份,更优选为1.4~1.6份。在本发明中,所述分散剂优选为BYK-163。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括结构性填料4~8份,优选为5~7份,更优选为6份。在本发明中,所述结构性填料优选包括滑石粉、沉淀硫酸钡和绢云母中的一种或多种,更优选为滑石粉、沉淀硫酸钡和绢云母的混合物、滑石粉和沉淀硫酸钡的混合物或滑石粉和绢云母的混合物;所述滑石粉、沉淀硫酸钡和绢云母的混合物中滑石粉、沉淀硫酸钡和绢云母的质量比优选为4:1~4:1;所述滑石粉和沉淀硫酸钡的混合物中滑石粉和沉淀硫酸钡的质量比优选为3~4:1;所述滑石粉和绢云母的混合物中滑石粉和绢云母的质量比优选为5:1。在本发明中,所述滑石粉的平均粒径优选为1250目;所述沉淀硫酸钡的平均粒径优选为37μm;所述绢云母的平均粒径优选为28μm。在本发明中,所述结构性填料主要起到提升涂层遮盖力的作用。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括颜料0.1~0.4份,优选为0.2~0.3份。本发明所述的颜料主要用于调整涂层颜色。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括增光剂2~4份,优选为1.5~3份,更优选为2~2.5份。在本发明中,所述增光剂优选为聚丙烯酸酯类树脂,更优选为溶剂型高光聚丙烯酸酯类树脂。在本发明的具体实施例中,所述增光剂为GRN-8106聚丙烯酸酯增光功能助剂。本发明中,由于导电填料不参与研磨,会导致涂层光泽度降低,使用增光剂可赋予涂层较高的光泽度和饱和度。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括溶剂15~25份,优选为18~22份,更优选为20~21份。在本发明中,所述溶剂优选为乙酸丁酯和二甲苯的混合溶剂(CX-37溶剂);所述乙酸丁酯和二甲苯的质量比优选为1~2:2~3,更优选为3:7。在本发明中,乙酸丁酯的引入可以避免喷涂过程中由于二甲苯挥发速度过快导致的漆膜缩孔、桔纹等弊病。
以所述氟碳树脂的重量份数为基准,本发明所述导电润滑防腐涂料的制备原料包括固化剂5~8份,优选为6~7份,更优选为6.6份。在本发明中,所述固化剂优选为异氰酸酯固化剂;所述异氰酸酯固化剂的NCO含量优选为16.2~16.8wt%,固含量优选为74~76wt%。本发明的具体实施例中,所述固化剂为拜耳公司生产的N75固化剂。
本发明还提供了上述技术方案所述导电润滑防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
将氟碳树脂和第一部分溶剂混合,得到氟碳树脂分散液;
将所述氟碳树脂分散液和分散剂、润滑填料、结构性填料以及颜料混合,得到混合料液;
将所述混合料液进行研磨,得到研磨料液;
将所述研磨料液和导电填料、消泡剂、防沉剂、增光剂以及第二部分溶剂混合,得到基料;
使用时,将所述基料、固化剂和剩余溶剂混合,得到导电润滑防腐涂料。
本发明将氟碳树脂和第一部分溶剂混合,得到氟碳树脂分散液。在本发明中,所述氟碳树脂和第一部分溶剂的质量比优选为8~10:1,更优选为9:1;所述氟碳树脂分散液的粘度优选为60~80s(涂-4杯23±2℃),更优选为70s(涂-4杯23±2℃)。
得到氟碳树脂分散液后,本发明将所述氟碳树脂分散液和分散剂、润滑填料、结构性填料以及颜料混合,得到混合料液。
得到混合料液后,本发明将所述混合料液进行研磨,得到研磨料液。在本发明中,所述研磨优选在行星式球磨机上进行。在本发明中,所述研磨采用的研磨球优选为玛瑙研磨珠;所述混合料液和研磨球的质量比优选为1:1。在本发明中,所述研磨的转速优选为30r/s;所述研磨的时间优选为4~6h。在本发明中,所述研磨料液中浆料的细度优选小于20μm。
本发明优选在所述研磨后,将所得浆料进行过滤,除去研磨球,得到研磨料液。本发明优选采用80目滤布进行过滤。
得到研磨料液后,本发明将所述研磨料液和导电填料、消泡剂、防沉剂、增光剂以及第二部分溶剂混合,得到基料。在本发明中,所述混合优选在搅拌条件下进行,所述搅拌的速度优选为1500r/min。本发明优选在所述混合后,将所得涂料进行过滤,除去大颗粒颜填料,得到基料。本发明优选采用150目滤布进行过滤。
本发明加入第二部分溶剂,目的是调整基料的粘度。在本发明中,所述基料的粘度优选为60~80s(涂-4杯23±2℃),更优选为70s(涂-4杯23±2℃)。
得到基料后,本发明在使用时,将所述基料、固化剂和剩余溶剂混合,得到导电润滑防腐涂料。本发明利用溶剂调节导电润滑防腐涂料的可喷涂粘度。在本发明中,所述导电润滑防腐涂料的粘度优选为40-50s(涂-4杯23±2℃),更优选为45s(涂-4杯23±2℃)。
在本发明中,优选将所述基料、固化剂和剩余溶剂混合后熟化10~40min后使用,更优选为25~30min。本发明优选在所述熟化后4h内使用完毕。
本发明提供的制备方法简单,不需要特殊的生产设备,成本低廉。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明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1
将33重量份氟碳树脂和15重量份CX-37溶剂加入分散缸中,分散至树脂溶解均匀;加入1.4重量份BYK-163、3重量份聚四氟乙烯粉末(平均粒径为3μm)、3重量份二硫化钼(平均粒径为1μm)、1重量份石墨(平均粒径为1μm)、4重量份滑石粉(平均粒径为1250目)、1重量份沉淀硫酸钡(平均粒径为37μm)、1重量份绢云母(平均粒径为28μm)和0.3重量份颜料,在高速分散下均匀混合,得到混合料液;将所述混合料液转入玛瑙研磨罐中,按重量份1:1的比例加入玛瑙研磨珠,在行星式球磨机上以30r/s的转速研磨4h,使用挂板细度计测量料浆细度低于20μm即可;将研磨好的浆料使用80目滤布过滤,滤除玛瑙研磨珠,并将研磨料液转移至分散缸中;加入5重量份导电改性钛白粉(平均粒径为800目)、23重量份导电改性云母粉(平均粒径为800目)、5重量份导电石墨、0.1重量份BYK-052消泡剂、0.5重量份BYK-410、2重量份增光剂,在1500r/min的高速搅拌下均匀混合,补加3重量份CX-37溶剂,调整涂料产品黏度,将兑稀后的涂料产品使用150目滤布过滤,得到基料;所述CX-37溶剂中乙酸丁酯和二甲苯的质量比为3:7。
在使用前将所制得的基料与6.6重量份的N75固化剂进行均匀混合,补加2重量份CX-37溶剂,调整至喷涂黏度,得到导电润滑防腐涂料,熟化25min后使用,得到导电润滑防腐涂层。
本实施例采用的氟碳树脂的结构式为:
实施例2
将30重量份氟碳树脂和12重量份CX-37溶剂加入分散缸中,分散至树脂溶解均匀;加入1.2重量份BYK-163、1重量份聚四氟乙烯粉末(平均粒径为3μm)、6重量份石墨(平均粒径为1μm)、4.5重量份滑石粉(平均粒径为1250目)、1.5重量份沉淀硫酸钡(平均粒径为37μm)、0.4重量份颜料,在高速分散下均匀混合,得到混合料液;将所述混合料液转入玛瑙研磨罐中,按重量份1:1的比例加入玛瑙研磨珠,在行星式球磨机上以30r/s的转速研磨5h,使用挂板细度计测量料浆细度低于20μm即可;将研磨好的浆料使用80目滤布过滤,滤除玛瑙研磨珠,并将研磨料液转移至分散缸中;加入20重量份导电改性云母粉(平均粒径为800目)、12重量份导电石墨、0.2重量份BYK-052消泡剂、0.5重量份BYK-410、3重量份增光剂,在1500r/min的高速搅拌下均匀混合,补加4重量份CX-37溶剂,调整涂料产品黏度,将兑稀后的涂料产品使用150目滤布过滤,得到基料;所述CX-37溶剂中乙酸丁酯和二甲苯的质量比为3:7。
在使用前将所制得的基料与6重量份的N75固化剂进行均匀混合,补加2重量份CX-37溶剂,调整至喷涂黏度,得到导电润滑防腐涂料,熟化25min后使用,得到导电润滑防腐涂层。
本实施例采用的氟碳树脂的结构式为:
实施例3
将35重量份氟碳树脂和17重量份CX-37溶剂加入分散缸中,分散至树脂溶解均匀;加入1.8重量份BYK-163、1重量份聚四氟乙烯粉末(平均粒径为3μm)、4重量份二硫化钼(平均粒径为1μm)、2重量份石墨(平均粒径为1μm)、4重量份滑石粉(平均粒径为1250目)、1重量份沉淀硫酸钡(平均粒径为37μm)和0.1重量份颜料,在高速分散下均匀混合,得到混合料液;将所述混合料液转入玛瑙研磨罐中,按重量份1:1的比例加入玛瑙研磨珠,在行星式球磨机上以30r/s的转速研磨4.5h,使用挂板细度计测量料浆细度低于20μm即可;将研磨好的浆料使用80目滤布过滤,滤除玛瑙研磨珠,并将研磨料液转移至分散缸中;加入12重量份导电改性钛白粉(平均粒径为800目)、18重量份导电改性云母粉(平均粒径为800目)、0.1重量份BYK-052消泡剂、0.8重量份BYK-410、1.5重量份增光剂,在1500r/min的高速搅拌下均匀混合,补加3重量份CX-37溶剂,调整涂料产品黏度,将兑稀后的涂料产品使用150目滤布过滤,得到基料;所述CX-37溶剂中乙酸丁酯和二甲苯的质量比为3:7。
在使用前将所制得的基料与7重量份的N75固化剂进行均匀混合,补加2重量份CX-37溶剂,调整至喷涂黏度,得到导电润滑防腐涂料,熟化30min后使用,得到导电润滑防腐涂层。
本实施例采用的氟碳树脂的结构式为:
实施例4
将33重量份氟碳树脂和13重量份CX-37溶剂加入分散缸中,分散至树脂溶解均匀;加入1.4重量份BYK-163、7重量份聚四氟乙烯粉末(平均粒径为3μm)、5重量份滑石粉(平均粒径为1250目)、1重量份绢云母(平均粒径为28μm)和0.2重量份颜料,在高速分散下均匀混合,得到混合料液;将所述混合料液转入玛瑙研磨罐中,按重量份1:1的比例加入玛瑙研磨珠,在行星式球磨机上以30r/s的转速研磨6h,使用挂板细度计测量料浆细度低于20μm即可;将研磨好的浆料使用80目滤布过滤,滤除玛瑙研磨珠,并将研磨料液转移至分散缸中;加入12重量份导电改性钛白粉(平均粒径为800目)、20重量份导电改性云母粉(平均粒径为800目)、0.2重量份BYK-052消泡剂、0.4重量份BYK-410、2.5重量份增光剂,在1500r/min的高速搅拌下均匀混合,补加4重量份CX-37溶剂,调整涂料产品黏度,将兑稀后的涂料产品使用150目滤布过滤,得到基料;所述CX-37溶剂中乙酸丁酯和二甲苯的质量比为3:7。
在使用前将所制得的基料与6.6重量份的N75固化剂进行均匀混合,补加2重量份CX-37溶剂,调整至喷涂黏度,得到导电润滑防腐涂料,熟化25min后使用,得到导电润滑防腐涂层。
本实施例采用的氟碳树脂的结构式为:
实施例5
将33重量份氟碳树脂和14重量份CX-37溶剂加入分散缸中,分散至树脂溶解均匀;加入1.6重量份BYK-163、6重量份二硫化钼(平均粒径为1μm)、2重量份石墨(平均粒径为1μm)、4重量份滑石粉(平均粒径为1250目)、1重量份沉淀硫酸钡(平均粒径为37μm)、1重量份绢云母(平均粒径为28μm)和0.2重量份颜料,在高速分散下均匀混合,得到混合料液;将所述混合料液转入玛瑙研磨罐中,按重量份1:1的比例加入玛瑙研磨珠,在行星式球磨机上以30r/s的转速研磨5h,使用挂板细度计测量料浆细度低于20μm即可;将研磨好的浆料使用80目滤布过滤,滤除玛瑙研磨珠,并将研磨料液转移至分散缸中;加入15重量份导电改性钛白粉(平均粒径为800目)、12重量份导电石墨、0.3重量份BYK-052消泡剂、1重量份BYK-410、1.5重量份增光剂,在1500r/min的高速搅拌下均匀混合,补加4重量份CX-37溶剂,调整涂料产品黏度,将兑稀后的涂料产品使用150目滤布过滤,得到基料;所述CX-37溶剂中乙酸丁酯和二甲苯的质量比为3:7。
在使用前将所制得的基料与6.6重量份的N75固化剂进行均匀混合,补加2重量份CX-37溶剂,调整至喷涂黏度,得到导电润滑防腐涂料,熟化25min后使用,得到导电润滑防腐涂层。
本实施例采用的氟碳树脂的结构式为:
实施例1~5的配方如表2所示。
表2实施例1~5的配方(重量份)
测试例
实施例1~5的涂层厚度均控制在80±10μm。
对实施例1~5的涂层的机械性能进行测试,采用GB/T 1731对涂层柔韧性进行测试;采用GB/T 6739对涂层硬度进行测试;采用GB/T 5210对涂层附着力性能进行测试,测试结果如表3所示。
表3实施例1~5涂层机械性能测试结果
对实施例1~5的涂层性能进行测试,在0.2N,1Hz的条件下使用钢球作为对偶球,对涂层的摩擦学性能进行测试;使用电阻率测量仪对涂层的表明电阻及表面电阻率进行测试;使用可程式盐雾试验机对涂层的耐盐雾性能进行测试,测试结果如表4所示。
表4实施例1~5涂层性能测试结果
通过对实施例1~5的涂层性能进行测试,实施例1~5的柔韧性为1mm,硬度均≥H,附着力≥5.5MPa;涂层的摩擦学系数均<0.2,表面电阻均≤3×109Ω,耐盐雾时间均在360h以上。说明采用本发明制备的导电润滑防腐涂料的得到的涂层均具有优异的机械性能,并兼具导电、润滑及防腐性能。
通过以上实施例可以看出,本发明提供的导电润滑防腐涂料及形成的涂层具有优异的导电及自润滑功能,实现了单一涂层的多功能化,并具有优异的机械强度、柔韧性和防腐性能,可以有效的应用于多种导电、自润滑、防腐一体化需求的领域,且制备方法简单。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种导电润滑防腐涂料,以重量份数计,制备原料为:
氟碳树脂25~40份,导电填料15~50份,润滑填料4~10份,消泡剂0.1~0.3份,防沉剂0.3~1份,分散剂1~2份,结构性填料4~8份,颜料0.1~0.4份,增光剂2~4份,溶剂15~25份,固化剂5~8份;
所述氟碳树脂具有式I所示结构:
式I中,x=40~60;y=15~35;z=12~32;a=5~15;b=15~35;c=7~17;d=13~33;n=3~5;
所述润滑填料为聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨的混合物、聚四氟乙烯粉末和石墨的混合物或二硫化钼和石墨的混合物;所述聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨的混合物中聚四氟乙烯粉末、二硫化钼和石墨的质量比为1~3:3~4:1~2;所述聚四氟乙烯粉末和石墨的混合物中聚四氟乙烯粉末和石墨的质量比为1:6;所述二硫化钼和石墨的混合物中二硫化钼和石墨的质量比为3:1;
所述导电润滑防腐涂料的制备方法,步骤为:
将氟碳树脂和第一部分溶剂混合,得到氟碳树脂分散液;
将所述氟碳树脂分散液和分散剂、润滑填料、结构性填料以及颜料混合,得到混合料液;
将所述混合料液进行研磨,得到研磨料液;
将所述研磨料液和导电填料、消泡剂、防沉剂、增光剂以及第二部分溶剂混合,得到基料;
使用时,将所述基料、固化剂和剩余溶剂混合,得到导电润滑防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的导电润滑防腐涂料,其特征在于,所述导电填料包括导电改性云母粉、导电改性钛白粉和导电石墨中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的导电润滑防腐涂料,其特征在于,所述消泡剂为BYK-052消泡剂;所述防沉剂为BYK-410;所述分散剂为BYK-163。
4.根据权利要求1所述的导电润滑防腐涂料,其特征在于,所述结构性填料包括滑石粉、沉淀硫酸钡和绢云母中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的导电润滑防腐涂料,其特征在于,所述增光剂为聚丙烯酸酯类树脂。
6.根据权利要求1所述的导电润滑防腐涂料,其特征在于,所述溶剂为乙酸丁酯和二甲苯的混合溶剂;所述乙酸丁酯和二甲苯的质量比为1~2:2~3。
7.根据权利要求1所述的导电润滑防腐涂料,其特征在于,所述固化剂为异氰酸酯固化剂。
8.权利要求1~7任一项所述导电润滑防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:
将氟碳树脂和第一部分溶剂混合,得到氟碳树脂分散液;
将所述氟碳树脂分散液和分散剂、润滑填料、结构性填料以及颜料混合,得到混合料液;
将所述混合料液进行研磨,得到研磨料液;
将所述研磨料液和导电填料、消泡剂、防沉剂、增光剂以及第二部分溶剂混合,得到基料;
使用时,将所述基料、固化剂和剩余溶剂混合,得到导电润滑防腐涂料。
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