CN114456675A - 单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环氧导静电涂料,具体说是单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料及其制备方法。该单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料由单壁碳纳米管浆料、环氧树脂、分散剂、低粘度石油树脂、丁基缩水甘油醚、消泡剂、聚乙烯蜡浆、着色颜料、云母氧化铁、防锈颜料、体质颜料、改性脂环胺固化剂、聚酰胺固化剂和2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚混合制得。采用该涂料的储罐内壁观察维修方便,施工容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧导静电涂料,具体说是采用单壁碳纳米管作为导电介质的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料及其制备方法。
背景技术
环氧导静电涂料作为一种消除静电累积的防腐涂料,在石油储罐内壁广泛使用,其具有优异的防腐蚀性能、对原油中的酸、碱性杂质具有良好的抗性,同时根据GB/T50393-2017要求表面电阻控制在108~1011,其对于消除储罐内静电堆积具有很好的效果。环氧导静电涂料主要分为溶剂型和无溶剂型。溶剂型环氧导静电涂料的VOC含量高。随着国家法规对环保要求越来越高,GB/T 35602-2017绿色产品评价涂料中高固含涂料VOC含量要求≤250g/L。溶剂型环氧导静电涂料已难以满足环保法规的要求。
目前,石化行业内使用的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料主要运用乙炔炭黑或者导电云母粉作为导电介质。乙炔炭黑在获得合适的电阻率下颜色较深,难制得浅色的导静电涂料,对于储罐内壁观察维修极为不便。导电云母粉用做单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料时用量大,造成涂料粘度非常大,难以正常施工。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料及其制备方法,采用该涂料的储罐内壁观察维修方便,施工容易。
为解决上述问题,提供以下技术方案:
本发明的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料的特点是包括组分A和组分B,两者的质量份数比(5~8):1。
所述组分A由以下质量份数的原料组成:
单壁碳纳米管浆料0.3~0.8份;
环氧树脂20~30份;
分散剂0.3~1.0份;
低粘度石油树脂3~8份;
丁基缩水甘油醚4~10份;
消泡剂0.1~0.5份;
聚乙烯蜡浆1.0~3.0份;
着色颜料5~15份;
云母氧化铁10~30份;
防锈颜料3~15份;
体质颜料20~40份。
其中,所述单壁碳纳米管浆料由85%~95%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与5~15%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管混合而成。
所述组分B由以下质量份数的原料组成:
改性脂环胺固化剂6~10份;
聚酰胺固化剂4~6份;
2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚0.5~0.8份。
其中,所述单壁碳纳米管浆料是由85%~95%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与5~15%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管通过行星搅拌机搅拌混合、高速剪切混炼4~8h制成的膏状浆料。
所述环氧树脂为环氧当量180~190g/eq、粘度11000~13500cps的液体双酚A型环氧树脂和环氧当量为160~180g/eq、粘度700~1100cps的液体双酚F型环氧树脂1:1比例的混合物;所述低粘度石油树脂的羟基含量为1.7~2.2%,粘度为300~400mPa.s。
所述分散剂为一种大分子量的超支化聚酯聚合物。
所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物。
所述着色颜料为钛白粉、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄中的一种或多种混合。
所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝、磷钼酸锌、铬酸锶、磷硅酸锶锌、磷硅酸锶钙中的一种或多种混合。
所述体质颜料为硫酸钡、滑石粉、云母粉、硅微粉、重晶石粉、长石粉中的一种或多种混合。
所述改性脂环胺固化剂为活泼氢当量100~120、粘度300~500mPa.s的低粘度脂环胺;所述聚酰胺固化剂为活泼氢当量250~270、粘度为2000~3000mPa.s的聚酰胺。
上述单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料的制备方法,其特征在于按质量份计,步骤如下:
1)制备组分A
第一步,称取20~30份的环氧树脂和0.3~1.0份的分散剂加入到分散釜中。
第二步,启动分散釜,将分散釜转速设置在500~800RPM,加入混炼好的10%单壁碳纳米管浆料0.3~0.8份。
第三步,将分散釜以15~25m/s切线速度、高速分散30~60min,得到细度≤50um的半成品。
第四步,将分散釜的搅拌速率设置到500~800RPM,依次加入3~8份的低粘度石油树脂、4~10份的丁基缩水甘油醚、0.1~0.5份的消泡剂和1.0~3.0份的聚乙烯蜡浆,分散釜以500~800RPM的搅拌速率充分分散30~60min。
第五步,向分散釜中依次加入5~15份的着色颜料、10~30份云母氧化铁、3~15份的防锈颜料和20~40份体质颜料。
第六步,将分散釜的搅拌速率提高至1200~1500RPM,高速搅拌30~60min,得到A组分。
2)制备组分B
启动搅拌釜,将转速设置在500~800RPM,依次加入6~10份的改性脂环胺固化剂、4~6份的聚酰胺固化剂和0.5~0.8份的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚,搅拌30~60min,得到B组分。
3)将组分A和组分B按质量份数(5~8):1的比例均匀混合即得到单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料。
采取以上方案,具有以下优点:
由于本发明是先将单壁碳纳米管浆料、环氧树脂、分散剂、低粘度石油树脂、丁基缩水甘油醚、消泡剂、聚乙烯蜡浆、着色颜料、云母氧化铁、防锈颜料和体质颜料经过分散釜制得组分A,再将改性脂环胺固化剂、聚酰胺固化剂和2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚经过分散釜制得组分B,最后将组分A和组分B混合制得单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料。
这种单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料通过选择C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚作为分散介质,制得单壁碳纳米管浆料,可以较好的解决单笔碳纳米管分散问题。可以在较低的单笔碳纳米管用量的情况下,高速分散于涂料中。在保证较低的粘度下,可以达到较浅的涂料颜色和较低的表面电阻,使得储罐内壁观察维修方便,且,涂料的粘性不高,施工过程方便。
具体实施方式
以下对本发明做进一步详细说明。
实施例一
本发明的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料包括组分A和组分B,两者的质量份数比6:1。
组分A由以下质量份数的原料组成:单壁碳纳米管浆料0.6份;环氧树脂25份;分散剂0.5份;低粘度石油树脂8份;丁基缩水甘油醚4份;消泡剂0.5份;聚乙烯蜡浆2份;氧化铁黄(着色颜料)10份;钛白粉(着色颜料)5份;云母氧化铁10份;磷钼酸锌(防锈颜料)3份;硫酸钡(体质颜料)20份、滑石粉(体质颜料)10份。
其中,所述单壁碳纳米管浆料是由90%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与10%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管通过行星搅拌机搅拌混合、高速剪切混炼6h制成的膏状浆料。所述环氧树脂为环氧当量180~190g/eq、粘度11000~13500cps的液体双酚A型环氧树脂和环氧当量为160~180g/eq、粘度700~1100cps的液体双酚F型环氧树脂1:1比例的混合物。所述低粘度石油树脂的羟基含量为1.7~2.2%,粘度为300~400mPa.s。
所述组分B由以下质量份数的原料组成:改性脂环胺固化剂10份;聚酰胺固化剂4份;2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚0.5份。
其中,所述改性脂环胺固化剂为活泼氢当量100~120、粘度300~500mPa.s的低粘度脂环胺。所述聚酰胺固化剂为活泼氢当量250~270、粘度为2000~3000mPa.s的聚酰胺。
该单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料的制备方法按质量份计步骤如下:
1)制备组分A
第一步,称取25份的环氧树脂和0.5份的分散剂加入到分散釜中。
第二步,启动分散釜,将分散釜转速设置在500RPM,加入混炼好的单壁碳纳米管浆料0.6份。
第三步,将分散釜以25m/s切线速度、高速分散30min,测试细度50um。
第四步,将分散釜的搅拌速率设置到800RPM,依次加入8份的低粘度石油树脂、4份的丁基缩水甘油醚、0.5份的消泡剂和2份的聚乙烯蜡浆,分散釜以800RPM的搅拌速率充分分散30min。
第五步,向分散釜中依次加入氧化铁黄10份;钛白粉5份;10份的云母氧化铁、3份的磷钼酸锌、20份的硫酸钡和10份的滑石粉。
第六步,将分散釜的搅拌速率提高至1200RPM,高速搅拌60min,得到A组分。
2)制备组分B
启动搅拌釜,将转速设置在500RPM,依次加入10份的改性脂环胺固化剂、4份的聚酰胺固化剂和0.5份的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚,搅拌30min,得到B组分。
3)将组分A和组分B按质量份数6:1的比例均匀混合即得到单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料。
实施例二
本发明的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料包括组分A和组分B,两者的质量份数比8:1。
所述组分A由以下质量份数的原料组成:单壁碳纳米管浆料0.3份;环氧树脂20份;分散剂1.0份;低粘度石油树脂3份;丁基缩水甘油醚10份;消泡剂0.1份;聚乙烯蜡浆3.0份;氧化铁红(着色颜料)5份;云母氧化铁20;磷酸锌(防锈颜料)15份;云母粉(体质颜料)5份、硅微粉(体质颜料)10份、硫酸钡(体质颜料)25份。
其中,所述单壁碳纳米管浆料是由85%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与15%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管通过行星搅拌机搅拌混合、高速剪切混炼8h制成的膏状浆料。所述环氧树脂为环氧当量180~190g/eq、粘度11000~13500cps的液体双酚A型环氧树脂和环氧当量为160~180g/eq、粘度700~1100cps的液体双酚F型环氧树脂1:1比例的混合物。所述低粘度石油树脂的羟基含量为1.7~2.2%,粘度为300~400mPa.s。
所述组分B由以下质量份数的原料组成:改性脂环胺固化剂6份;聚酰胺固化剂6份;2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚0.7份。
其中,所述改性脂环胺固化剂为活泼氢当量100~120、粘度300~500mPa.s的低粘度脂环胺。所述聚酰胺固化剂为活泼氢当量250~270、粘度为2000~3000mPa.s的聚酰胺。
该单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料的制备方法按质量份计步骤如下:
1)制备组分A
第一步,称取20份的环氧树脂和1.0份的分散剂加入到分散釜中。
第二步,启动分散釜,将转速设置在800RPM,加入混炼好的单壁碳纳米管浆料0.3份。
第三步,将分散釜以15m/s切线速度、高速分散60min,测试细度40um。
第四步,将分散釜的搅拌速率设置到500RPM,依次加3份的低粘度石油树脂、10份的丁基缩水甘油醚、0.1份的消泡剂和3份的聚乙烯蜡浆,分散釜以500RPM的搅拌速率充分分散60min。
第五步,向分散釜中依次加入5份的氧化铁红、20份的云母氧化铁、15份的磷酸锌、云母粉5份、硅微粉10份和硫酸钡25份。
第六步,将分散釜的搅拌速率提高至1500RPM,高速搅拌30min,得到A组分。
2)制备组分B
启动搅拌釜,将转速设置在800RPM,依次加入6份的改性脂环胺固化剂6份的聚酰胺固化剂和0.7份的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚,搅拌30min,得到B组分。
3)将组分A和组分B按质量份数8:1的比例均匀混合即得到单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料。
实施例三
本发明的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料包括组分A和组分B,两者的质量份数比5:1。
所述组分A由以下质量份数的原料组成:单壁碳纳米管浆料0.8份;环氧树脂30份;分散剂0.3份;低粘度石油树脂5份;丁基缩水甘油醚7份;消泡剂0.3份;聚乙烯蜡浆1份;钛白粉(着色颜料)5份;氧化铁黑(着色颜料)5份;云母氧化铁30份;磷硅酸锶锌(防锈颜料)10份;长石粉(体质颜料)10份、硫酸钡(体质颜料)10份。
其中,所述单壁碳纳米管浆料是由95%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与5%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管通过行星搅拌机搅拌混合、高速剪切混炼4h制成的膏状浆料。所述环氧树脂为环氧当量180~190g/eq、粘度11000~13500cps的液体双酚A型环氧树脂和环氧当量为160~180g/eq、粘度700~1100cps的液体双酚F型环氧树脂1:1比例的混合物。所述低粘度石油树脂的羟基含量为1.7~2.2%,粘度为300~400mPa.s。
所述组分B由以下质量份数的原料组成:改性脂环胺固化剂8份;聚酰胺固化剂5份;2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚0.8份。
其中,所述改性脂环胺固化剂为活泼氢当量100~120、粘度300~500mPa.s的低粘度脂环胺。所述聚酰胺固化剂为活泼氢当量250~270、粘度为2000~3000mPa.s的聚酰胺。
该单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料的制备方法按质量份计步骤如下:
1)制备组分A
第一步,称取30份的环氧树脂和0.3份的分散剂加入到分散釜中。
第二步,启动分散釜,将分散釜转速设置在600RPM,加入混炼好的单壁碳纳米管浆料0.8份。
第三步,将分散釜以20m/s切线速度、高速分散40min,测试细度50um;
第四步,将分散釜的搅拌速率设置到600RPM,依次加入5份的低粘度石油树脂、7份的丁基缩水甘油醚、0.3份的消泡剂和1的聚乙烯蜡浆,分散釜以600RPM的搅拌速率充分分散30min。
第五步,向分散釜中依次加入5份的钛白粉、5份的氧化铁黑,30份的云母氧化铁、10份的磷硅酸锶锌、10份的长石粉和10份的硫酸钡。
第六步,将分散釜的搅拌速率提高至1300RPM,高速搅拌40min,得到A组分;
2)制备组分B
启动搅拌釜,将转速设置在600RPM,依次加入8份的改性脂环胺固化剂、5份的聚酰胺固化剂和0.8份的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚,搅拌30min,得到B组分。
3)将组分A和组分B按质量份数5:1的比例均匀混合即得到单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料。
上述三个实施例中,所述分散剂为一种大分子量的超支化聚酯聚合物,其表面具有较多的颜料锚定基团,可以较好的分散碳纳米管浆料。所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物。钛白粉、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄中的一种或多种混合,可以通过选择不同的配比来满足客户对底、面漆区分或者单独底面合一一次性喷涂。所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝、磷钼酸锌、铬酸锶、磷硅酸锶锌、磷硅酸锶钙中的一种或多种混合。所述体质颜料为硫酸钡、滑石粉、云母粉、硅微粉、重晶石粉、长石粉中的一种或多种按不同比例混合,为降低涂料粘度,优选体质颜料为硫酸钡。
对比例一
A组分:在分散釜中加入环氧树脂25份、分散剂0.5份,600RPM转速下加入低粘度石油树脂5份、丁基缩水甘油醚6份,消泡剂0.3份、聚乙烯蜡1份,充分分散30min。依次加入钛白粉5份、导电云母粉30份、磷硅酸锶锌5份、硫酸钡27份,提高搅拌速率至1200RPM,高速搅拌60min。充分搅拌均匀,得到A组分。
B组分:开启搅拌釜,500RPM转速下按照配方量加入改性脂环胺固化剂10份、聚酰胺固化剂4份、2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚0.8份,搅拌30min,得到B组分。
将A组分和B组分按质量份数比6:1混合均匀得到一种环氧导静电涂料。
对比例2
市售溶剂型环氧导静电涂料
对上三个实施例和两个对比例的环氧导静电涂料测试粘度,并调整可施工粘度下测试VOC,制备样板测试性能如下:
测试项 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
混合后粘度mPa.s | 2058 | 1895 | 2107 | 12500 | 2500 |
施工条件下VOC | 35 | 45 | 50 | 450 | 510 |
表面电阻 | 10<sup>9</sup> | 10<sup>10</sup> | 10<sup>8</sup> | 10<sup>11</sup> | 10<sup>10</sup> |
耐热水性(90~100℃) | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 起泡 | 无异常 |
耐汽油性,720h | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
耐酸性(5%H2SO4),720h | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
耐碱性(5%NaOH),720h | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
拉拔附着力,Mpa | 15.6 | 14.3 | 16.5 | 9.2 | 9.8 |
耐中性盐雾,1000h | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 |
对比以上实施例与对比例可知,本发明的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料通过选择C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚作为分散介质,选择行星搅拌机高速剪切混炼,制得单壁碳纳米管浆料,可以较好的解决单笔碳纳米管分散问题。可以在较低的单笔碳纳米管用量的情况下,高速分散于涂料中。在保证较低的粘度下,可以达到较低的表面电阻和较浅的涂料颜色。而对比例1用导电云母粉作为导电介质的无溶剂环氧导静电涂料粘度非常大,且表面电阻难以降低,同时因为填充太多的导电云母粉,其PVC较高,导致耐热水性较差。对比例2为市售的溶剂型导静电涂料,其施工条件下VOC高达510g/L,远超GB/T35602-2017绿色产品评价涂料中高固含涂料VOC含量≤250g/L的要求。且对比发现,本发明的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其拉拔附着力较常规环氧导静电涂料有明显提高,分析原因在于,单壁碳纳米管其长径比较大,贯穿于整个涂层结构中,形成一个互穿结构,同时碳纳米管相对于树脂基体、颜填料等涂层成分,具有更高的强度,因而在涂层的拉拔剥离过程中表现出更高的强度,从而可以更有效地防止涂层被破坏。
综上可知,本发明的一种单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其具有合适的表面电阻、非常低的VOC含量、较浅的颜色,同时具有合适的粘度,可以在低施工VOC含量情况下进行无气喷涂施工,特别适合封闭的石油储罐内壁防腐应用。
Claims (10)
1.单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于包括组分A和组分B,两者的质量份数比(5~8):1;
所述组分A由以下质量份数的原料组成:
单壁碳纳米管浆料 0.3~0.8份;
环氧树脂 20~30份;
分散剂 0.3~1.0份;
低粘度石油树脂 3~8份;
丁基缩水甘油醚 4~10份;
消泡剂 0.1~0.5份;
聚乙烯蜡浆 1.0~3.0份;
着色颜料 5~15份;
云母氧化铁 10~30份;
防锈颜料 3~15份;
体质颜料 20~40份;
其中,所述单壁碳纳米管浆料由85%~95%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与5~15%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管混合而成;
所述组分B由以下质量份数的原料组成:
改性脂环胺固化剂6~10份;
聚酰胺固化剂4~6份;
2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚0.5~0.8份。
2.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述单壁碳纳米管浆料是由85%~95%的C12-C15脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚与5~15%的比表面积≥300㎡/g、长径比≥3000的单壁碳纳米管通过行星搅拌机搅拌混合、高速剪切混炼4~8h制成的膏状浆料。
3.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述环氧树脂为环氧当量180~190g/eq、粘度11000~13500cps的液体双酚A型环氧树脂和环氧当量为160~180g/eq、粘度700~1100cps的液体双酚F型环氧树脂1:1比例的混合物;所述低粘度石油树脂的羟基含量为1.7~2.2%,粘度为300~400mPa.s。
4.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述分散剂为一种大分子量的超支化聚酯聚合物。
5.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述消泡剂为含疏水粒子的聚硅氧烷化合物。
6.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述着色颜料为钛白粉、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄中的一种或多种混合。
7.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述防锈颜料为磷酸锌、三聚磷酸铝、磷钼酸锌、铬酸锶、磷硅酸锶锌、磷硅酸锶钙中的一种或多种混合。
8.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述体质颜料为硫酸钡、滑石粉、云母粉、硅微粉、重晶石粉、长石粉中的一种或多种混合。
9.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料,其特征在于所述改性脂环胺固化剂为活泼氢当量100~120、粘度300~500mPa.s的低粘度脂环胺;所述聚酰胺固化剂为活泼氢当量250~270、粘度为2000~3000mPa.s的聚酰胺。
10.如权利要求1所述的单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料的制备方法,其特征在于按质量份计,步骤如下:
1)制备组分A
第一步,称取20~30份的环氧树脂和0.3~1.0份的分散剂加入到分散釜中;
第二步,启动分散釜,将分散釜转速设置在500~800RPM,加入混炼好的10%单壁碳纳米管浆料0.3~0.8份;
第三步,将分散釜以15~25m/s切线速度、高速分散30~60min,得到细度≤50um的半成品;
第四步,将分散釜的搅拌速率设置到500~800RPM,依次加入3~8份的低粘度石油树脂、4~10份的丁基缩水甘油醚、0.1~0.5份的消泡剂和1.0~3.0份的聚乙烯蜡浆,分散釜以500~800RPM的搅拌速率充分分散30~60min;
第五步,向分散釜中依次加入5~15份的着色颜料、10~30份云母氧化铁、3~15份的防锈颜料和20~40份体质颜料;
第六步,将分散釜的搅拌速率提高至1200~1500RPM,高速搅拌30~60min,得到A组分;
2)制备组分B
启动搅拌釜,将转速设置在500~800RPM,依次加入6~10份的改性脂环胺固化剂、4~6份的聚酰胺固化剂和0.5~0.8份的2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚,搅拌30~60min,得到B组分;
3)将组分A和组分B按质量份数(5~8):1的比例均匀混合即得到单壁碳纳米管改性无溶剂环氧导静电涂料。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN115746675A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-07 | 江苏金陵特种涂料有限公司 | 碳纳米管改性无溶剂酚醛环氧导静电涂料及其制备方法 |
CN116790182A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-22 | 江苏云湖新材料科技有限公司 | 单壁碳纳米管改性水性聚氨酯导静电涂料及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102766392A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-07 | 中华制漆(深圳)有限公司 | 无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用 |
CN105017929A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-04 | 厦门双瑞船舶涂料有限公司 | 一种低电阻率无溶剂环氧碳系导静电涂料 |
-
2021
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102766392A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-07 | 中华制漆(深圳)有限公司 | 无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用 |
CN105017929A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-04 | 厦门双瑞船舶涂料有限公司 | 一种低电阻率无溶剂环氧碳系导静电涂料 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115746675A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-03-07 | 江苏金陵特种涂料有限公司 | 碳纳米管改性无溶剂酚醛环氧导静电涂料及其制备方法 |
CN116790182A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-22 | 江苏云湖新材料科技有限公司 | 单壁碳纳米管改性水性聚氨酯导静电涂料及其制备方法 |
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