專利名稱：一種水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涂料的生產(chǎn)技術領域，特別是水性抗靜電防腐涂料技術領域。
背景技術：
近年來，我國的石油石化工業(yè)得到了迅猛發(fā)展，石油石化用金屬儲罐也隨之增多，因此儲油罐的防護涂裝也日益受到了關注與重視。儲油罐內(nèi)壁產(chǎn)生的靜電及腐蝕，會嚴重危及油品貯存的質(zhì)量與安全，所以必須對罐體進行保護。目前，市面上應用量較大的石油儲備用導靜電涂料，多以金屬、碳系材料或金屬氧化物等導電填料為導電介質(zhì)，由于其加入量大，使涂料的防腐性和導電性不能兼顧，存在污染油品、防腐性與附著力差、使用時限短等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種成本低、貯存穩(wěn)定性好，耐水、耐腐蝕性優(yōu)異，防靜電效果較佳的可在室溫條件下固化的水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料及其制備方法。本發(fā)明由成膜劑和固化劑組成，所述成膜劑主要由純化碳納米管分散液、增稠劑A、潤濕劑、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡劑、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑A、丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、流平劑和成膜助劑B組成，所述純化碳納米管分散液、增稠劑A、潤濕劑、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡劑、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑A、丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、流平劑、成膜助劑B和固化劑的質(zhì)量比為 355.3 410.7: I 3: 2 5: 215 330: 45 65: 165 185: 30 45: 0.5 2:1 3: 15 25: 20 30: 750 900: 2 5:1 2: 2 4:20 30: 15 54 ;所述碳納米管占涂料固體總量的3 7%。碳納米管因其新穎的結(jié)構(gòu)和其優(yōu)異的導電性、極高的機械強度等特性，可應用到涂料領域，提升涂料的傳統(tǒng)性能并賦予其新的功能。碳納米管與其它導電金屬或石墨顆粒相比，只需較少的添加量就能夠形成導電網(wǎng)鏈，并且其密度比金屬顆粒小得多，不容易因重力的作用而聚沉；其與有機物的相容性也優(yōu)于金屬顆粒。同時由于碳納米管具有極佳的導電性能并且擁有較大的長徑比，以碳納米管作為導電功能體的新型防腐導靜電涂料，使導靜電涂料具備更優(yōu)良的性能，解決了以往防腐防靜電涂料附著力及防腐性能較差，防腐和導電性能不能兼顧的難題，對保證油品質(zhì)量、確保油品的安全儲運，延長儲油罐使用壽命，滿足石油儲備領域?qū)ъo電防腐的要求，具有較強的現(xiàn)實意義。本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明成膜物質(zhì)采用丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液，可以有效地集丙烯酸酯樹脂與環(huán)氧樹脂的特點于一體。制備的防腐防靜電涂料，其性能與進口的水性環(huán)氧樹脂防腐導靜電涂料接近，但性價比高，適用范圍廣，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。2、本發(fā)明選用碳納米管作為防靜電助劑，填充量少就可使涂料具備優(yōu)良的防靜電效果，同時又對涂料的機械性能以及防腐蝕性能影響不大，解決了以往水性防腐防靜電涂料附著力、防腐性能以及導電性能不能兼顧的難題。3、本發(fā)明用酸洗法對碳納米管進行純化處理，提高了碳納米管的防靜電性能，同時碳納米管經(jīng)處理后引入了活性基團，引入的極性官能團可以提高碳納米管和涂料成膜物質(zhì)的界面粘結(jié)力，提高涂料的耐熱性能和耐久性能，并且用分散劑對純化后的碳納米管進行表面改性以改善碳納米管在涂料中的分散穩(wěn)定性。本發(fā)明可用于石油儲運設備、大型貯罐的防靜電防腐蝕。該涂料儲存穩(wěn)定性好，施工性能好，涂膜干燥快，干燥后涂膜平整，具有優(yōu)異的機械性能、防靜電性能，耐酸，耐堿，耐鹽水等。本發(fā)明所述增稠劑A為羥乙基纖維素或羥甲基纖維素。 所述潤濕劑為BYK-181。所述防銹顏料由氧化鐵紅、三聚磷酸鋁和磷酸鋅組成，氧化鐵紅、三聚磷酸鋁和磷酸鋅的質(zhì)量比為20:37:9。所述成膜助劑A為十二醇酯。所述增稠劑B為聚氨酯締合型增稠劑或聚氨酯流變型增稠劑。所述成膜助劑B為乙二醇單丁醚。
所述固化劑為二乙烯三胺、四乙烯五胺或羥乙基乙二胺。本發(fā)明還提出一種制備以上涂料的生產(chǎn)工藝，步驟如下:
1)制備純化碳納米管分散液:將碳納米管用酸洗滌除去碳納米管中的雜質(zhì)后，再用去離子水水洗去除殘留的酸，取得純化碳納米管；然后將純化碳納米管加入到含有高效分散劑的水中進行高速剪切0.5h，制得含碳納米管質(zhì)量I 5%的純化碳納米管分散液；
2)制備漿料:在純化碳納米管分散液中加入潤濕劑、增稠劑A、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡劑、殺菌劑、防凍劑和成膜助劑A，攪拌研磨至細度達到< 45Mm ；
3)制備成膜劑:取漿料、丙烯酸酯接枝改性環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、成膜助劑B和流平劑攪拌均勻，制得成膜劑；
4)制備防腐防靜電涂料:將成膜劑和固化劑混合均勻，得到水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料；所述固化劑的混合質(zhì)量為成膜劑中丙烯酸酯接枝改性環(huán)氧樹脂乳液質(zhì)量的3% ；
所述純化碳納米管分散液、增稠劑A、潤濕劑、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡齊U、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑A、丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、流平劑、成膜助劑B和固化劑的投料質(zhì)量比為355.3 410.7: I 3: 2 5: 215 330:45 65: 165 185: 30 45: 0.5 2: I 3: 15 25: 20 30: 750 900: 2 5: I 2: 2 4: 20 3 0: 15 54 ;所述碳納米管占涂料固體總量的
3 7%。本發(fā)明工藝簡單、合理，產(chǎn)品的穩(wěn)定性好。另，本發(fā)明在制備純化碳納米管分散液時，所述高效分散劑由SF-03和水，所述SF-03占高效分散劑總質(zhì)量的2.5% 3%。


圖1為酸純化處理前的碳納米管的掃描電鏡圖。圖2為酸純化處理后的碳納米管的掃描電鏡圖。圖3為酸純化處理前后的碳納米管的紅外光譜圖。
具體實施例方式一、實施例1:
1、制備色衆(zhòng):
稱取水367g，然后依次加入分散劑(SF-03)9g、潤濕劑(BYK-181)4g，羥乙基纖維素lg、消泡劑(BYK-025) lg、殺菌劑(981) lg、pH調(diào)節(jié)劑(AMP-95) 2g、防凍劑乙二醇20g、成膜助劑A (十二醇酯)25g,攪拌約15min,形成均勻分散的體系；然后再依次加入氧化鐵紅100g、云母粉(800目)40g、滑石粉(1250目)50g、硫酸鋇(1250目)180g，三聚磷酸鋁135g，磷酸鋅45g,高速攪拌研磨(2500轉(zhuǎn)/min) 1.5h，細度達到彡45Mm。2、制備成膜劑:
取上述漿料lOOOg，加入丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液800g，防閃銹劑4.5g，增稠劑B(聚氨酯締合型增稠劑)2g，聚氨酯流變型增稠劑3.6g，成膜助劑乙二醇單丁醚24g，攪拌均勻得到成膜劑。3、制備涂料:
使用前在成膜劑中加入丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液用量的3%的乙組份二乙烯三胺(質(zhì)量分數(shù)為50%) 24g，攪拌均勻制備雙組份丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料。4、應用:
將本涂料噴涂于石油儲運設備的大型貯罐表面，置于在20 25°C的溫度環(huán)境中，固化48小時。5、涂料及涂裝產(chǎn)品的主要技術指標:__
權(quán)利要求
1.一種水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料，由成膜劑和固化劑組成，其特征在于所述成膜劑主要由純化碳納米管分散液、增稠劑A、潤濕劑、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡劑、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑A、丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、流平劑和成膜助劑B組成，所述純化碳納米管分散液、增稠劑A、潤濕劑、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡劑、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑A、丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、流平劑、成膜助劑B和固化劑的質(zhì)量比為355.3 410.7:1 3:2 5: 215 330: 45 65: 165 185: 30 45: 0.5 2: I 3: 15 25:20 30: 750 900: 2 5: I 2: 2 4: 20 30: 15 54 ;所述碳納米管占涂料固體總量的3 7%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂料，其特征在于所述增稠劑A為羥乙基纖維素或羥甲基纖維素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂料，其特征在于所述潤濕劑為BYK-181。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂料，其特征在于所述防銹顏料由氧化鐵紅、三聚磷酸鋁和磷酸鋅組成，氧化鐵紅、三聚磷酸鋁和磷酸鋅的質(zhì)量比為20:37:9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂料，其特征在于所述成膜助劑A為十二醇酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂料，其特征在于所述增稠劑B為聚氨酯締合型增稠劑或聚氨酯流變型增稠劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂料，其特征在于所述成膜助劑B為乙二醇單丁醚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述 涂料，其特征在于所述固化劑為二乙烯三胺、四乙烯五胺或羥乙基乙二胺。
9.一種水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)制備純化碳納米管分散液:將碳納米管用酸洗滌除去碳納米管中的雜質(zhì)后，再用去離子水水洗去除殘留的酸，取得純化碳納米管；然后將純化碳納米管加入到含有高效分散劑的水中進行高速剪切0.5h，制得含碳納米管質(zhì)量I 5%的純化碳納米管分散液； 2)制備漿料:在純化碳納米管分散液中加入潤濕劑、增稠劑A、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡劑、殺菌劑、防凍劑和成膜助劑A，攪拌研磨至細度達到 3)制備成膜劑:取漿料、丙烯酸酯接枝改性環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、成膜助劑B和流平劑攪拌均勻，制得成膜劑； 4)制備防腐防靜電涂料:將成膜劑和固化劑混合均勻，得到水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料；所述固化劑的混合質(zhì)量為成膜劑中丙烯酸酯接枝改性環(huán)氧樹脂乳液質(zhì)量的3% ； 所述純化碳納米管分散液、增稠劑A、潤濕劑、防銹顏料、滑石粉、硫酸鋇、云母粉、消泡齊U、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑A、丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液、防閃銹劑、增稠劑B、流平劑、成膜助劑B和固化劑的投料質(zhì)量比為355.3 410.7:1 3: 2 5: 215 330:45 65: 165 185: 30 45: 0.5 2: I 3: 15 25: 20 30: 750 900: 2 5:1 2: 2 4: 20 30: 15 54 ;所述碳納米管占涂料固體總量的3 7%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述制備方法，其特征在于所述高效分散劑由SF-03和水，所述SF-03占高效分散劑總質(zhì)量的2.5% 3%。
全文摘要
一種水性丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂防腐防靜電涂料及其制備方法，涉及涂料的生產(chǎn)技術領域，本發(fā)明選用碳納米管作為防靜電助劑，成膜物質(zhì)采用丙烯酸酯接枝環(huán)氧樹脂乳液，可以有效地集丙烯酸酯樹脂與環(huán)氧樹脂的特點于一體。制備的防腐防靜電涂料儲存穩(wěn)定性好，施工性能好，涂膜干燥快，干燥后涂膜平整，具有優(yōu)異的機械性能、防靜電性能，耐酸，耐堿，耐鹽水等。
文檔編號C09D5/24GK103173087SQ20131009393
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者朱愛萍, 夏中高, 毛正和, 萬亞 申請人:江蘇伊萬特新材料科技有限公司