CN117597575A - 用于侵蚀和/或腐蚀监测的电极 - Google Patents

用于侵蚀和/或腐蚀监测的电极 Download PDF

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CN117597575A CN202280047539.5A CN202280047539A CN117597575A CN 117597575 A CN117597575 A CN 117597575A CN 202280047539 A CN202280047539 A CN 202280047539A CN 117597575 A CN117597575 A CN 117597575A
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Abstract

本发明涉及一种电极,该电极包含a)基层;b)传感器层,该传感器层包含含有水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物;和c)顶层,其中所述传感器层介于所述基层与所述顶层之间。根据本发明的电极可用于侵蚀和/或腐蚀监测。

Description

用于侵蚀和/或腐蚀监测的电极
技术领域
本发明涉及一种电极,该电极包含a)基层;b)传感器层,该传感器层包含含有水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物;和c)顶层,其中所述吸水性导电组合物的层介于所述基层与所述顶层之间。根据本发明的电极可用于侵蚀和/或腐蚀监测。
背景技术
典型地,陶瓷填充环氧涂料是保护泵壳和螺旋桨免受腐蚀和侵蚀的公认的保护性涂料。普通的陶瓷填充环氧涂料典型地以两层施加到表面上,每层多至500至1000μm,这取决于用途和位置。这些涂料用于保护基材免受环境影响,然而,随时间推移和/或由于周围环境,涂料开始丧失其性能并且涂层的失效导致基材降解。换句话讲,涂层的侵蚀之后是基材的腐蚀。有时,涂层的侵蚀是可见的且易于检测,然而,情况并非总是如此。另外,检测取决于使用涂覆材料的位置,有时该位置不可被肉眼检测到。例如,在化学工艺环境中,不可能仅由肉眼连续监测容器、管道、螺旋桨等的涂层如何随着时间推移侵蚀。同样,很难持续监测各种涂层下方基材的腐蚀。
由于数字化和物联网的蓬勃发展,传感器的使用在整个行业中不断增长。存在着市场上目前可用的多种传感器。声学和振动传感器被充分确立用于机器学习和结构健康监测应用;然而,它们是外部的,并且灵敏性不足以检测涂层侵蚀。存在着可测量应力、应变、压力、湿度、温度等且与涂层降解等相关的基于印刷电子学的嵌入式传感器,然而,其具有若干局限性,如与涂料体系的粘附性和相容性,以及操作环境(包括不同的pH溶液、化学品、磨蚀,有时包括高温)中的长期稳定性。另外,许多这些基于印刷电子学的电流传感器或基于半导体的MEM嵌入或外部附接到资产上,并且具有许多局限性,如粘结、电池寿命、处理可靠性等。市场上存在着提供无线和低成本优势的无源RFID传感器。然而,它们主要用于资产标记等,并且在结构健康监测应用中的工业用途非常有限,因为RF信号传输被金属阻挡并因此无法在金属基材上工作。
因此,需要一种作为保护性涂层的组成部分的电极。
附图说明
图1示出了基材上的根据本发明的电极。
图2示出了用于传感器应用的测试标本(电极)。
图3示出了根据本发明的电极的电阻测量。
发明内容
本发明涉及一种电极,该电极包含a)基层;b)传感器层,该传感器层包含含有水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物;和c)顶层,其中所述传感器层介于所述基层与所述顶层之间。
本发明涉及一种制造根据本发明的电极的方法,该方法包括以下步骤:(i)在基材上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂提供基层;(ii)在其上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂施加包含吸水性导电组合物的传感器层;以及(iii)在所述吸水性导电组合物的层上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂施加顶层。
本发明涵盖根据本发明的电极用于侵蚀和/或腐蚀监测的用途。
具体实施方式
在以下段落中,对本发明进行更详细地描述。如此描述的每个方面可以与任何其他一个或多个方面组合,除非明确相反的指示。特别地,被指示为优选或有利的任何特征可以与被指示为优选或有利的任何其他一个或多个特征组合。
在本发明的上下文中,除非上下文另有规定,否则所使用的术语应根据以下定义来解释。
如本文所用,单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括单数和复数指代两者,除非上下文另有明确规定。
如本文所用,术语“包含(comprising)”、“包含(comprises)”和“由……组成(comprised of)”与“包括(including)”、“包括(includes)”或“含有(containing)”、“含有(contains)”同义,并且为包括性或开放性,并且不排除额外的未列举成员、要素或方法步骤。
如本文所用,术语“由……组成”排除未指定的任何要素、成分、成员或方法步骤。
数值端点的列举包括包含在相应范围内的所有数字和分数,以及所列举的端点。
除非另外指明,否则本文所提及的所有百分比、份数、比例等均基于重量。
当量、浓度或其它值或参数以范围、可优选的范围、或可优选的上限值和可优选的下限值的形式表示时,应当理解为通过将任何上限或可优选的值与任何下限或可优选的值组合所获得的任何范围被具体地公开,而不考虑所获得的范围是否在上下文中明确提及。
本说明书中引用的所有参考文献据此全文以引用方式并入。
除非另有定义,否则在公开本发明中使用的所有术语,包括技术和科学术语,具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义。借助于进一步的指导,术语定义被包括在内以更好地理解本发明的教导。
本发明涉及一种电极,该电极包含a)基层;b)传感器层,该传感器层包含含有水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物;和c)顶层,其中所述传感器层介于所述基层与所述顶层之间。图1示出了根据本发明的电极。
本申请人发现,吸水性导电涂料组合物可被用作传感器来监测涂层的侵蚀和/或基材的腐蚀。吸水性导电涂料组合物可作为传感器层集成在两层保护涂层(基层和顶层)之间。传感器层因为受到顶层的保护而在电阻上是稳定的,然而,在顶层被侵蚀时,并且当传感器层暴露于水时,电阻增加若干倍并且触发涂层被部分损坏的信号,通过边缘设备到达最终用户以采取行动。边缘设备接收来自传感器的原始信号,并将其转换为数字形式,并通过无线连接传输到基于云的分析学软件,并最终到顾客仪表板。
本发明使用智能传导层作为介于陶瓷填充环氧基保护性涂层的两个涂层(基层和顶层)之间的传感器层。包含含有水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物的传感器层受到耐化学品和耐腐蚀顶层的保护而免受任何流体(如水、浆料等)的影响。由于其受到顶层的保护,在操作条件下的电阻保持稳定且不变。当顶层由于随时间的气蚀而侵蚀时,由包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物制成的传感器层将暴露于水。当包含含有水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物的传感器层吸收水时,电阻上升数倍。电阻的突然增加可基于设定的阈值限触发警报,并通过物联网设备向最终用户发送关于部分涂层损坏的信号。由于信号在中间层生成,操作员知道基层的剩余寿命,并因此可以在较慢的生产周期中计划停机时间,这样防止了装备故障和损坏的损失。
根据本发明的电极包含基层。对基层的要求是其提供耐化学品和耐腐蚀涂层。适用于本发明的基层可为任何商业涂料组合物。
优选地,基层选自环氧基组合物、聚氨酯基组合物、丙烯酸酯基组合物、乙烯基酯基组合物、聚酯基组合物、苯氧基硅氧烷基组合物、环氧硅氧烷组合物以及它们的混合物。
特别适用于本发明的基层可以基于陶瓷填充环氧基组合物,其普遍地用作保护性涂层。例如,市售的双组分可室温固化的耐腐蚀、耐磨蚀和耐化学品的环氧涂料体系可以用于本发明。这种涂料体系通常用于保护装备如泵、管道、热交换器等免受恶劣环境的影响。
适用于本发明的市售的基层包括但不限于Loctite PC 7333(得自Henkel AG&Co.KGaA)。
优选地,基层具有100至500μm、优选150至400μm的厚度。
基层优选地以两个涂层施加,以防止任何针孔或气泡,这些针孔或气泡可导致流体进入涂层的渗漏通道并且损坏涂层。例如,基层以每层厚度为250μm或每层厚度为150μm的两个层添加。
根据本发明的电极包含顶层。对顶层的要求是其提供耐化学品和耐腐蚀涂层。适用于本发明的顶层可为任何商业涂料组合物。
优选地,顶层选自环氧基组合物、聚氨酯基组合物、丙烯酸酯基组合物、乙烯基酯基组合物、聚酯基组合物、苯氧基硅氧烷基组合物以及它们的混合物。
特别适用于本发明的顶层可以基于陶瓷填充环氧基组合物,其普遍地用作保护性涂层。
适用于本发明的市售的顶层包括但不限于Loctite PC 7333、Loctite PC 7255、Loctite PC 7337和Loctite PC 7226(得自Henkel AG&Co.KGaA)。
优选地,顶层具有100至600μm、优选125至500μm的厚度。
如果顶层的厚度小于100μm,则其可能无法提供所需的适当覆盖。操作条件越恶劣,顶层就应当越厚,以提供适当可靠的覆盖对抗恶劣的操作条件和环境以及对抗化学蚀刻。
顶层优选地以两个涂层施加,以防止任何针孔或气泡,这些针孔或气泡可导致流体进入涂层的渗漏通道并且损坏涂层。例如,顶层以每层厚度为300μm或每层厚度为250μm的两个层添加。
在一个实施方案中,基层与顶层的材料相同。
在一个实施方案中,基层与顶层的材料不同。
在一个实施方案中,在施加基层之前,可以将薄底漆涂层施加到基材的表面上。任何适于所使用基材的市售底漆涂料组合物均可用于本发明。可选的底漆层可具有25至100μm的厚度。
根据本发明的电极包含含有吸水性导电组合物的传感器层。优选地,该组合物选自乙烯基树脂基组合物、2k环氧基组合物、聚酯基组合物、聚氨酯与丙烯酸酯共聚物基组合物、聚氨酯与聚酯共聚物基组合物、乙烯基共聚物基组合物以及它们的混合物。
在一个优选的实施方案中,吸水性导电组合物基于选自氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物、聚乙烯醇树脂、聚乙烯基丁酸酯树脂以及它们的混合物的树脂。
这些树脂是优选的,因为它们呈非氧化性且呈永久柔性,然而仍然是坚韧且耐用的。另外,它们的特征是不存在颜色、气味和味道。
因此,组合物包含选自以下的树脂:乙烯基树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯与丙烯酸酯的共聚物、聚氨酯与聚酯的共聚物、乙烯基共聚物树脂、以及它们的混合物,优选为乙烯基树脂或环氧树脂。
以组合物的总重量计,树脂在根据本发明的吸水性导电组合物中的存在量可以为5至25重量%、优选7.5至20重量%、更优选9至15重量%。
根据本发明的吸水性导电组合物包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂。水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂可为任何水溶性的、或在水的存在下溶胀或吸收水的树脂。优选地,水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂选自聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、纤维素醚、甲基纤维素、羟丙基纤维素、阿拉伯树胶、淀粉(糊精)、酪蛋白(磷蛋白)以及它们的混合物,更优选地选自聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、甲基纤维素以及它们的混合物。
由于它们优异的水溶性/吸水特性,聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和甲基纤维素是优选的。
适用于本发明的市售的水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂包括但不限于聚丙烯酸钠(得自Prime Specialities,India)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)(得自AshlandSpecialty Ingredients)以及甲基纤维素(得自DOW Chemical Company)。
以组合物的总重量计,水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂在根据本发明的吸水性导电组合物中的存在量可以为5至30重量%、优选7.5至25重量%、更优选8至22重量%。
本申请人发现,这些量是优选的,因为高于30%的量可导致应用期间的稳定性问题。低于5%的量可能无法提供所期望的水检测效果。另外,发现5至30%的水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的范围是最佳的,其提供作为传感器的更好响应。
根据本发明的吸水性导电组合物包含导电填料。理论上,可以使用任何导电填料。优选地,所述导电填料选自碳、炭黑、碳纳米管、石墨、石墨烯、银、镍、铜、金、铂、铝、铁、锌、钴、铅、锡合金、镀银铜、镀银石墨、镀银聚合物、镀银铝、镀银玻璃、镀银碳、镀银氮化硼、镀银氧化铝、镀银氢氧化铝以及它们的混合物,更优选地选自炭黑、碳纳米管、石墨以及它们的混合物。
在一个实施方案中,导电填料是炭黑。
在一个实施方案中,导电填料是碳纳米管。
在一个实施方案中,导电填料是石墨。
在另一个实施方案中,导电填料是炭黑和石墨的混合物。
在另一个实施方案中,导电填料是炭黑、石墨和碳纳米管的混合物。
适用于本发明的市售导电填料包括但不限于Timrex SGF 15(得自ImerysGraphite&Carbon)以及Vulcan PF(得自Cabot Corporation)、Vulcan XC 72(得自CabotCorporation)。
以组合物的总重量计,导电填料在根据本发明的吸水性导电组合物中的存在量可以为10至35重量%、优选12至33重量%、更优选15至30重量%。
当导电填料为炭黑、碳纳米管或石墨中的任一种时,其存在量也可取决于吸油值。炭黑、碳纳米管和石墨的吸油值是不同的,并且其取决于导电填料的粒度和比表面积。例如,碳纳米管具有纳米级的较小粒度,并因此其具有较高吸油值。作为一般性指导,吸油值越高,颗粒量越低。吸油值根据ASTM-D281进行测量。
本申请人发现,这些量是优选的,因为高于25%的量可导致应用期间的流变学问题。而低于5%的量可能无法提供对基材/内涂层/外涂层的期望粘附性。
根据本发明的吸水性导电组合物包含溶剂。适用于本发明的溶剂具有低于235℃的沸点。优选地,所述溶剂选自正丁醇、丁基卡必醇、1–甲氧基–2–丙醇乙酸酯、异丙醇、丁基溶纤剂以及它们的混合物,更优选地选自正丁醇、丁基卡必醇、1–甲氧基–2–丙醇乙酸酯以及它们的混合物。
优选的溶剂正丁醇、丁基卡必醇、1–甲氧基–2–丙醇乙酸酯是期望的,因为它们是极性溶剂并且在组合物可加工性期间起作用。另外,这些溶剂还在组合物中充当聚结剂。
适用于本发明的市售的溶剂包括但不限于正丁醇(得自Sigma Aldrich)。
以组合物的总重量计,溶剂在根据本发明的吸水性导电组合物中的存在量可以为10至70重量%、优选20至65重量%、更优选30至60重量%。
该溶剂量的范围是优选的,因为它提供了在基材上良好的可施加性(组合物)。
包含根据本发明的吸水性导电组合物的传感器层可具有10至300μm、优选50至200μm的厚度,和/或可具有5Ω至800kΩ、优选20Ω至500kΩ的电阻,其中电阻根据ASTMD2739-97进行测量。
该厚度范围是优选的,因为小于10μm的厚度可能不可以均匀地施加,这归因于预期的油墨流变学和可用的施加方法。大于300μm的厚度可能致使破裂。此外,其可增加总体涂层厚度,这可能导致零件公差问题。所谓的公差问题在本文中意指电极的总厚度增加,即,基层、传感器层和顶层的合并厚度变得太高,并且其可能使例如泵的内径减小,并因此其不利地影响泵的公差直径。
该电阻范围是优选的,因为小于5Ω的电阻可能无法用碳基油墨可靠地达到,而大于800kΩ的电阻可能导致传感器灵敏度较差。
传感器层完全或部分地覆盖基层。覆盖程度取决于应用。完全覆盖的一些非限制性实例是小型泵壳。
而顶层完全地覆盖传感器层。
本发明涉及一种制造根据本发明的电极的方法,该方法包括以下步骤:(i)在基材上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂提供基层;(ii)在其上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂施加包含吸水性导电组合物的传感器层;以及(iii)在所述吸水性导电组合物的层上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂施加顶层。
在一个优选的实施方案中并且在步骤(ii)中,包含吸水性导电组合物的传感器层完全或部分地覆盖基层的表面,并且其中步骤(iii)中,顶层完全覆盖吸水性导电组合物层的表面。
在根据本发明的方法中,在施加包含吸水性导电组合物的传感器层之后,使传感器层固化10分钟至10小时、优选30分钟至8小时。
在根据本发明的方法中,在施加包含吸水性导电组合物的传感器层之后,使传感器层在20至150℃、更优选25至100℃下固化。
在根据本发明的方法中,并且在施加基层(步骤(i))之后以及在施加顶层(步骤(iii))之后,使基层和/或顶层固化10分钟至10小时、优选30分钟至8小时,其中基层和顶层的固化时间可以是相同或不同的。
在根据本发明的方法中,并且在施加基层(步骤(i))之后以及在施加顶层(步骤(iii))之后,使基层和/或顶层在20至150℃、更优选25至100℃下固化,其中基层和顶层的固化温度可以是相同或不同的。
本发明涉及根据本发明的电极用于侵蚀和/或腐蚀监测的用途。
在一个实施方案中,根据本发明的电极用于检测基材表面的侵蚀和/或腐蚀。
在一个实施方案中,根据本发明的电极用于检测顶层的侵蚀和/或腐蚀。
在一个实施方案中,根据本发明的电极用于检测基层的侵蚀和/或腐蚀。
例如,电极可在泵壳、螺旋桨、或储罐外壳中用于侵蚀和/或腐蚀监测。
实施例
在实施例中使用以下化学品:
Timrex SGF 15,得自Imerys Graphite&Carbon
Vulcan PF和Vulcan XC 72,得自Cabot Corporation
Arcosolv PM Acetate,得自Lyondell Chemical Company
丁基卡必醇,得自Dow Chemical Company
UCAR Wagh,得自Dow Chemical Company
聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),得自Ashland Specialty Ingredients
甲基纤维素,得自DOW Chemical Company
正丁醇,得自Sigma Aldrich
聚丙烯酸钠,得自Prime Specialities,India
在热塑性粘结剂中包含基于PVP或Methocel VLV的吸水性聚合物的组合物显示于下表1中。包含10和20%的PVP和Methuen VLV的组合物在高速混合器中以2000rpm制备30分钟。
表1
材料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
Timrex SGF 15 13.39 13.5 12 13.5 12
Vulcan PF - 6.75 6 6.75 6
Vulcan XC 72 13.39 - - - -
正丁醇 57.15 - - - -
Arcosolv PM Acetate - 19.17 17.04 19.17 17.04
丁基卡必醇 - 38.43 34.16 38.43 34.16
UCAR Vagh - 12.15 10.8 12.15 10.8
PVP 16.07 10 20
Methocel VLV - - - 10 20
%固体 42.85 42.4 48.8 42.4 48.8
%填料 26.78 20.25 18 20.25 18
P/B比率 1.67 0.91 0.58 0.91 0.58
测试电极制备和电极应用
尺寸为125×12.7×3mm的复合材料标本用于电极的性能研究。通过使用氰基丙烯酸酯粘合剂,将50μm厚的铜引线附接到复合材料标本的两端处。这些铜引线用于焊接测量涂覆的标本的电阻的导线。通过施加三层涂层制备标本。厚度为200μm的Loctite PC 7333(得自Henkel AG&Co.KGaA)的基层,继之以施加厚度为100μm的包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物的层,以及厚度为200μm的Loctite PC 7333(得自Henkel AG&Co.KGaA)的顶层。标本图像显示于图2中。图2示出了2a)裸标本,2b)基层+吸水性导电组合物层(传感器层),2c)100%的吸水性导电组合物层(传感器层)被顶层覆盖,2d)90%的吸水性导电组合物层(传感器层)被顶层覆盖,10%是开放的。基层在100℃下固化1小时;传感器层在100℃下固化1小时,并且顶层在100℃下固化1小时。
通过使用水滴试验评价电极。水滴试验通过在涂覆的标本的中心添加2至3滴水执行,并记录了添加水滴前后的电阻。通过使用Keysight DAQ970A -Data AcquisitionSystem(该系统示于图3中)测量标本的电阻。
记录在电极上中心处添加水滴后0分钟至10分钟的电阻变化。标本完全被顶层Loctite PC 7333覆盖,在标本上添加水滴后,电极并未显示出任何电阻变化(图2c)。但包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物的层(传感器)完全未被顶层覆盖(图2b)。当包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的吸水性导电组合物的层(传感器)的90%被顶层Loctite PC 7333覆盖时(图2d),并且将水滴添加到顶层,显示出电阻变化。开放式电极标本的水滴测试结果显示于表2中。实施例1显示出10分钟内电阻的较高变化,即27054%,而实施例4显示出25.86%的电阻变化。通过在导电涂层上添加水滴改变了电极的电阻,因为吸水性聚合物吸收水并且导电路径断开。
表2
时间/实施例编号 实施例-1 实施例-2 实施例-3 实施例-4 实施例-5
初始 68.86Ω 1.57KΩ 51.6KΩ 42Ω 92.99Ω
电阻,1分钟 9700Ω 1.87KΩ 114.8KΩ 43.4Ω 106.7Ω
%变化 13985 18.6 122 2.35 14.7
电阻,2分钟 18400Ω 5.43KΩ 138.5KΩ 44.36Ω 121.9Ω
%变化 26618 244.6 168 4.63 31.1
电阻,5分钟 18050Ω 9.23KΩ 186KΩ 46.86Ω 165.7Ω
%变化 26110 485.8 260 10.53 78.2
电阻,10分钟 18700Ω 9.9KΩ 248.7KΩ 53.35Ω 216.7Ω
%变化 27054 528 381 25.86 133
比较例
下表3举例说明了不含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂的组合物。将组合物在高速混合器中以2000rpm制备30分钟。
表3
材料 比较例6
Timrex SGF 15 15
Vulcan PF 7.5
Arcosolv PM Acetate 21.3
丁基卡必醇 42.7
UCAR Wagh 13.5
聚丙烯酸钠 -
%固体 36
%填料 22.5
P/B比率 1.67
将基材用根据实施例6的组合物涂覆并用于执行水滴试验。比较例6的水滴试验结果显示于下表4中。比较例6在5分钟后并未显示出任何电阻变化。
表4
时间 比较例1a
电阻,0分钟,Ω 33.78
电阻,5分钟,Ω 33.79
%变化-5分钟, 0.03
电阻,10分钟,Ω -
%变化-10分钟 -
电阻,30分钟,Ω -
%变化-30分钟 -

Claims (14)

1.电极,其包含
a)基层;
b)传感器层,所述传感器层包含吸水性导电组合物,所述吸水性导电组合物包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂;及
c)顶层,
其中所述传感器层介于所述基层与所述顶层之间。
2.根据权利要求1所述的电极,其中所述吸水性导电组合物选自乙烯基树脂基组合物、2k环氧基组合物、聚酯基组合物、聚氨酯与丙烯酸酯共聚物基组合物、聚氨酯与聚酯共聚物基组合物、乙烯基共聚物基组合物以及它们的混合物,优选为乙烯基树脂基组合物或2k环氧基组合物。
3.根据权利要求1或2所述的电极,其中所述吸水性导电组合物包含水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂,所述水溶性和/或水溶胀性和/或吸水性树脂选自聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、纤维素醚、甲基纤维素、羟丙基纤维素、阿拉伯树胶、淀粉(糊精)、酪蛋白(磷蛋白)以及它们的混合物,更优选地选自聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、甲基纤维素以及它们的混合物。
4.根据权利要求1至3之一所述的电极,其中所述传感器层(i)具有1至300μm、优选10至200μm的厚度;
和/或
(ii)具有5Ω至800kΩ、优选20Ω至500kΩ的电阻,
其中所述电阻是根据ASTM D2739-97测量的。
5.根据前述权利要求1至4之一所述的电极,其中所述基层选自环氧基组合物、聚氨酯基组合物、丙烯酸酯基组合物、乙烯基酯基组合物、聚酯基组合物、苯氧基硅氧烷基组合物、环氧硅氧烷组合物以及它们的混合物,并且具有100至500μm、优选150至400μm的厚度。
6.根据前述权利要求1至5之一所述的电极,其中所述顶层选自环氧基组合物、聚氨酯基组合物、丙烯酸酯基组合物、乙烯基酯基组合物、聚酯基组合物、苯氧基硅氧烷基组合物以及它们的混合物,并且具有100至600μm、优选125至500μm的厚度。
7.根据前述权利要求1至6之一所述的电极,其中所述基层是与所述顶层相同的材料,或者其中所述基层是与所述顶层不同的材料。
8.制造根据前述权利要求1至7之一所述的电极的方法,其包括以下步骤:
(i)在基材上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂提供基层;
(ii)在其上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂施加包含吸水性导电组合物的传感器层;及
(iii)在所述吸水性导电组合物的层上通过涂布、层压、喷涂、印刷或刷涂施加顶层。
9.根据权利要求8所述的方法,其中在步骤(ii)中,所述包含吸水性导电组合物的传感器层完全或部分地覆盖所述基层的表面,并且在步骤(iii)中,所述顶层完全覆盖所述吸水性导电组合物的层的表面。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中在施加包含吸水性导电组合物的传感器层之后,使所述传感器层固化10分钟至10小时、优选30分钟至8小时。
11.根据前述权利要求8至10之一所述的方法,其中在施加包含吸水性导电组合物的传感器层之后,使所述层在20至150℃、更优选25至100℃下固化。
12.根据前述权利要求8至11之一所述的方法,其中在施加基层(步骤(i))之后以及在施加所述顶层(步骤(iii))之后,使所述基层和/或所述顶层固化10分钟至10小时、优选30分钟至8小时,其中所述基层和所述顶层的固化时间可以相同或不同。
13.根据前述权利要求8至12之一所述的方法,其中在施加基层(步骤(i))之后以及在施加所述顶层(步骤(iii))之后,使所述基层和/或所述顶层在20至150℃、更优选25至100℃下固化,其中所述基层和所述顶层的固化温度可以相同或不同。
14.根据权利要求1至7之一所述的电极用于侵蚀和/或腐蚀监测的用途。
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