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摘 要：导电防腐涂料在当今社会必不可少，它广泛应用于电子计算机行业的防静电、贮存石油制品的设备、石油化行业的运输等领域。本文对导电防腐涂料的主要成分进行了论述，其中包括金属包覆云母导电填料、有机防静电剂与环氧树脂、聚氨酯体系等，并分析了导静电与导电填料添加量的关系以及树脂对防腐性能产生的影响。
关键词：环氧树脂 聚氨酯 导静电 导电防腐涂料 防腐性能 填料添加量
0引言
导静电防腐涂料的用途较大，除了在电流排除积累的静电荷中起到传输作用外，在环境与介质对设备起到避免腐蚀的作用。传统的导静电涂料的导电填充介质是金属粉末和石墨粉，在实际运用中有很多问题存在着：第一，在资金上，这两种材质的价格较昂贵，尤其是金属粉末。第二，在防腐性能上，金属填料的防腐性能并不乐观。第三，碳黑和石墨在运用中，油品理化指标不理想、电阻率不稳定。因此这两者都不宜被采用。下文阐述的是以金属包覆导电云母填料为主导电介质，高分子环氧和聚氨酯为成膜树脂制备浅色导静电防腐涂料。
1实验部分
1.1原料及仪器
实验用原料以及规格如表1所示。仪器选用的是ACLMODEL385型表面电阻测定仪，由美国ACL公司制造。
表1 实验用主要原材料及产地
1.2导电涂料的配方
浅色抗静电涂料是由导电填料、颜料、流变剂、助剂等配制而成，以环氧树脂为成膜物质。下文以灰色导静电环氧聚氨酯面漆主剂配方为例，灰色导静电环氧聚氨酯面漆配方如表2所示。
表2 灰色导静电环氧聚氨酯面漆配方
1.3制备涂料
涂料制备的工艺流程如图1所示。
主剂的制备：首先，在配料罐内加入609-40环氧树脂液，要按照配方比例适当加入；然后，加入助剂、颜料等，加进去后进行搅拌；最后，研磨到位后，均匀分散的加入导电填料。固化剂的制备：首先，通过加热酯化反应，将脂肪酸、苯酐、苯甲酸和多元醇合成脂肪酸改性聚酯多元醇。然后，将此脂肪酸改性聚酯多元醇、TDI加热聚合反应，再加入合适的改性剂来控制游离TDI。最后，加入适当的助剂，进行均匀搅拌。
1.4制备试样
首先，喷砂处理冷轧钢板，由原先面积150mm×150mm×
1mm改成Sa2.5级；然后，将样板喷涂一道涂膜，自然干后继续喷涂第二道涂膜；最后，使得干膜最终达到150μm的厚度，在恒温恒湿状态下（23℃±2℃；50%±5%）完全固化。
1.5测定电阻率
首先，使用无水酒精清洗试样；然后，在需要测试样的表面放置ACLMOD-EL385型表面电阻测定仪；最后，保持稳定状态下，按红色按钮，直到指示灯不再改变，读取指示灯上的数据。
2结果分析
2.1成膜树脂对性能影响分析
涂膜的防腐性能、施工性能及机械性能都是成膜树脂性质的决定性因素。导静电防腐涂料主要防腐油罐的内壁和地坪，因此除了有优异的施工性能外，还应具备良好的耐溶剂性和耐酸碱性能。
2.1.1选择主剂树脂
由于高分子量609-40（E-12）环氧树脂含有很高的羟基，与聚氨酯反应后有足够的交联度，因此本项目决定选用高分子量环氧树脂，进而保持漆膜良好的机械性能、耐热水性、耐溶剂性及耐酸碱性。其中最突出的是耐热水性，如表3所示。
表3 各种环氧树脂固化剂体系的耐热水性能
由于E-20树脂的羟基含量低，交联密度小，而造成耐水强度不够稳定。因此，E-20聚氨酯体系会出现表上所示的起泡现象，造成不合格的耐热水指标。
2.1.2选择固化剂
聚氨酯预聚物的漆膜具有良好的耐溶剂性、耐水性、柔韧性，施工难度不是很高，能在高温条件下固化，能与高分子量环氧树脂的羟基交联反应，因此，在此项目中选择聚氨酯预聚物作固化剂。打破了传统使用胺类固化剂所带来的局限，其中包括较差的稳定性、冬季固化时间长、夏季固化时间短、施工难度大等。
2.2导电填料和抗静电剂对涂层导电性能的影响
2.2.1导电填料
导电填料性能在涂料导静电性能中起决定性作用，能控制它的稳定性。传统的导电填料包括包覆型复合材料、碳系填料及金属填料这三种类型。其中较新型的材料属于包覆型复合材料，以湿法白云母为基质的导电云母粉，运用纳米技术，通过对表面、半导体掺杂进行处理，使得基质表层形成导电性氧化层，进而产生一类新型电子导电功能性半导体颜（填）料。导电云母粉呈鳞片状，外观是灰白或浅灰色粉末，具有很多优异的特点，其中包括价格较低、颜色浅、导电性好、化学稳定性高等。还可以配合其它颜料使用，制成各种不同颜色的涂料。根据表2的配方方法，按不同比例添加超细滑石粉和导电云母粉，最终得出表面电阻和导电云母粉添加量的关系，如表4所示。
表4 导电云母粉添加量与表面电阻的关系
根据表4可得，涂料的导电性与导电粉添加量成正比关系，涂料的导电性随着添加量的增加而提升，到达某个点时，导电性能最好，随后导电性能处于一般或下降状态。在此涂料中导电云母添加量的控制范围在20至50之间，具有良好的综合性能和防腐性能，以及稳定的电阻率。
2.2.2有机抗静电剂
有机抗静电剂能消除静电，因为它作为长链的季铵盐，与涂料结合在表面能够形成一层有水的导电层。在环氧涂料中的选择，为了避免影响涂料的贮存稳定性，适宜选择胺值偏小的抗静电剂，高效JS180抗静电剂作为此项目的首选，放入涂料固含量的0.5%左右添加量，完成后，在不损害涂料耐化学性能的基础上，可以提高涂膜导电性能的稳定性。导电云母粉和抗静电剂复合也作为此项目的首选，不仅大大提高了防静电性能，涂料的施工性能也逐渐提升，从而到达技术指标的需求。
2.3施工影响导静电性
导静电施工时，避免导电云母在表面分布少，导电性能下降，因此，一次涂装的厚度控制一般层次，不能太厚，不能高于100μm。抗静电涂料只有充分固化交联后才能体现出物理力学性能的良好和抗静电性能的稳定。在漆膜强度达到最大值时，方可进行各种性能检测试验。
2.4复合型抗静电涂料的综合性能
确定涂料配方的最佳选择后，并且达到上述各种要求条件下，测试其综合性能表，如表5所示。
表5 导电涂料的综合性能
3结语
总上所述，选用适合的导电云母填料、有机防静电剂与环氧树脂、聚氨酯体系制备的导静电防腐涂料，可以提高导电性能的稳定性，同时，在配料的选择上也要十分重视，选用成膜树脂采用较高分子量的609环氧树脂与聚氨酯固化剂配合，使漆膜的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性和柔韧性都满足相关要求，可供同行参考。
参考文献
[1]赵福君，巴恒静，潘雨.碳纳米导静电涂膜的分散及耐油老化性能研究[J].武汉理工大学学报.2013（05）
[2]姜兆华，卢桂峰，沈浩.导电炭黑对氟碳导电防腐涂料防腐蚀性能的影响[J].中国涂料.2013（03）
[3]刘成楼.导电防腐耐热阻燃多功能涂料的研制[J].现代涂料与涂装.2014（03）
[4]陈沛智，丁晓峰，杨新建，周金华，刘宝华，陈克连.氟丙导电防腐蚀涂料的研制[J].涂料工业.2012（10）
关键词：环氧树脂 聚氨酯 导静电 导电防腐涂料 防腐性能 填料添加量
0引言
导静电防腐涂料的用途较大，除了在电流排除积累的静电荷中起到传输作用外，在环境与介质对设备起到避免腐蚀的作用。传统的导静电涂料的导电填充介质是金属粉末和石墨粉，在实际运用中有很多问题存在着：第一，在资金上，这两种材质的价格较昂贵，尤其是金属粉末。第二，在防腐性能上，金属填料的防腐性能并不乐观。第三，碳黑和石墨在运用中，油品理化指标不理想、电阻率不稳定。因此这两者都不宜被采用。下文阐述的是以金属包覆导电云母填料为主导电介质，高分子环氧和聚氨酯为成膜树脂制备浅色导静电防腐涂料。
1实验部分
1.1原料及仪器
实验用原料以及规格如表1所示。仪器选用的是ACLMODEL385型表面电阻测定仪，由美国ACL公司制造。
表1 实验用主要原材料及产地
1.2导电涂料的配方
浅色抗静电涂料是由导电填料、颜料、流变剂、助剂等配制而成，以环氧树脂为成膜物质。下文以灰色导静电环氧聚氨酯面漆主剂配方为例，灰色导静电环氧聚氨酯面漆配方如表2所示。
表2 灰色导静电环氧聚氨酯面漆配方
1.3制备涂料
涂料制备的工艺流程如图1所示。
主剂的制备：首先，在配料罐内加入609-40环氧树脂液，要按照配方比例适当加入；然后，加入助剂、颜料等，加进去后进行搅拌；最后，研磨到位后，均匀分散的加入导电填料。固化剂的制备：首先，通过加热酯化反应，将脂肪酸、苯酐、苯甲酸和多元醇合成脂肪酸改性聚酯多元醇。然后，将此脂肪酸改性聚酯多元醇、TDI加热聚合反应，再加入合适的改性剂来控制游离TDI。最后，加入适当的助剂，进行均匀搅拌。
1.4制备试样
首先，喷砂处理冷轧钢板，由原先面积150mm×150mm×
1mm改成Sa2.5级；然后，将样板喷涂一道涂膜，自然干后继续喷涂第二道涂膜；最后，使得干膜最终达到150μm的厚度，在恒温恒湿状态下（23℃±2℃；50%±5%）完全固化。
1.5测定电阻率
首先，使用无水酒精清洗试样；然后，在需要测试样的表面放置ACLMOD-EL385型表面电阻测定仪；最后，保持稳定状态下，按红色按钮，直到指示灯不再改变，读取指示灯上的数据。
2结果分析
2.1成膜树脂对性能影响分析
涂膜的防腐性能、施工性能及机械性能都是成膜树脂性质的决定性因素。导静电防腐涂料主要防腐油罐的内壁和地坪，因此除了有优异的施工性能外，还应具备良好的耐溶剂性和耐酸碱性能。
2.1.1选择主剂树脂
由于高分子量609-40（E-12）环氧树脂含有很高的羟基，与聚氨酯反应后有足够的交联度，因此本项目决定选用高分子量环氧树脂，进而保持漆膜良好的机械性能、耐热水性、耐溶剂性及耐酸碱性。其中最突出的是耐热水性，如表3所示。
表3 各种环氧树脂固化剂体系的耐热水性能
由于E-20树脂的羟基含量低，交联密度小，而造成耐水强度不够稳定。因此，E-20聚氨酯体系会出现表上所示的起泡现象，造成不合格的耐热水指标。
2.1.2选择固化剂
聚氨酯预聚物的漆膜具有良好的耐溶剂性、耐水性、柔韧性，施工难度不是很高，能在高温条件下固化，能与高分子量环氧树脂的羟基交联反应，因此，在此项目中选择聚氨酯预聚物作固化剂。打破了传统使用胺类固化剂所带来的局限，其中包括较差的稳定性、冬季固化时间长、夏季固化时间短、施工难度大等。
2.2导电填料和抗静电剂对涂层导电性能的影响
2.2.1导电填料
导电填料性能在涂料导静电性能中起决定性作用，能控制它的稳定性。传统的导电填料包括包覆型复合材料、碳系填料及金属填料这三种类型。其中较新型的材料属于包覆型复合材料，以湿法白云母为基质的导电云母粉，运用纳米技术，通过对表面、半导体掺杂进行处理，使得基质表层形成导电性氧化层，进而产生一类新型电子导电功能性半导体颜（填）料。导电云母粉呈鳞片状，外观是灰白或浅灰色粉末，具有很多优异的特点，其中包括价格较低、颜色浅、导电性好、化学稳定性高等。还可以配合其它颜料使用，制成各种不同颜色的涂料。根据表2的配方方法，按不同比例添加超细滑石粉和导电云母粉，最终得出表面电阻和导电云母粉添加量的关系，如表4所示。
表4 导电云母粉添加量与表面电阻的关系
根据表4可得，涂料的导电性与导电粉添加量成正比关系，涂料的导电性随着添加量的增加而提升，到达某个点时，导电性能最好，随后导电性能处于一般或下降状态。在此涂料中导电云母添加量的控制范围在20至50之间，具有良好的综合性能和防腐性能，以及稳定的电阻率。
2.2.2有机抗静电剂
有机抗静电剂能消除静电，因为它作为长链的季铵盐，与涂料结合在表面能够形成一层有水的导电层。在环氧涂料中的选择，为了避免影响涂料的贮存稳定性，适宜选择胺值偏小的抗静电剂，高效JS180抗静电剂作为此项目的首选，放入涂料固含量的0.5%左右添加量，完成后，在不损害涂料耐化学性能的基础上，可以提高涂膜导电性能的稳定性。导电云母粉和抗静电剂复合也作为此项目的首选，不仅大大提高了防静电性能，涂料的施工性能也逐渐提升，从而到达技术指标的需求。
2.3施工影响导静电性
导静电施工时，避免导电云母在表面分布少，导电性能下降，因此，一次涂装的厚度控制一般层次，不能太厚，不能高于100μm。抗静电涂料只有充分固化交联后才能体现出物理力学性能的良好和抗静电性能的稳定。在漆膜强度达到最大值时，方可进行各种性能检测试验。
2.4复合型抗静电涂料的综合性能
确定涂料配方的最佳选择后，并且达到上述各种要求条件下，测试其综合性能表，如表5所示。
表5 导电涂料的综合性能
3结语
总上所述，选用适合的导电云母填料、有机防静电剂与环氧树脂、聚氨酯体系制备的导静电防腐涂料，可以提高导电性能的稳定性，同时，在配料的选择上也要十分重视，选用成膜树脂采用较高分子量的609环氧树脂与聚氨酯固化剂配合，使漆膜的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性和柔韧性都满足相关要求，可供同行参考。
参考文献
[1]赵福君，巴恒静，潘雨.碳纳米导静电涂膜的分散及耐油老化性能研究[J].武汉理工大学学报.2013（05）
[2]姜兆华，卢桂峰，沈浩.导电炭黑对氟碳导电防腐涂料防腐蚀性能的影响[J].中国涂料.2013（03）
[3]刘成楼.导电防腐耐热阻燃多功能涂料的研制[J].现代涂料与涂装.2014（03）
[4]陈沛智，丁晓峰，杨新建，周金华，刘宝华，陈克连.氟丙导电防腐蚀涂料的研制[J].涂料工业.2012（10）