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CN113956703A - 一种粉末喷涂用高温导电原子灰 - Google Patents

一种粉末喷涂用高温导电原子灰 Download PDF

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CN113956703A
CN113956703A CN202111108338.5A CN202111108338A CN113956703A CN 113956703 A CN113956703 A CN 113956703A CN 202111108338 A CN202111108338 A CN 202111108338A CN 113956703 A CN113956703 A CN 113956703A
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CN
China
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weight
diluent
powder
atomic ash
component
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CN202111108338.5A
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English (en)
Inventor
吴灿云
李万丽
彭小国
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Guangdong Youzhi New Material Co ltd
Original Assignee
Guangdong Youzhi New Material Co ltd
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/34Filling pastes

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Abstract

本发明属于涂料领域,具体为一种粉末喷涂用高温导电原子灰,包括基础原子灰、碳粉、石墨纤维;所述碳粉的重量相当于基础原子灰的重量的2‑5%;所述石墨纤维的重量相当于基础原子灰的重量的1‑2%。该原子灰采用了碳粉和石墨纤维,石墨纤维作为导电骨架,碳粉作为导电分散体,可使原子灰导电性能改善,同时,石墨纤维具有高强度高模量的优势,在高温状态下,其可保持原子灰底层的结构稳定性,使高温原子灰在高温条件下的结构强度和导电性得到改善。

Description

一种粉末喷涂用高温导电原子灰
技术领域
本发明涉及涂料领域,具体为一种粉末喷涂用高温导电原子灰。
背景技术
CN201410227150.6公开了一种导电原子灰,由普通原子灰、第一固化剂和炭黑按以下重量分比例组成:普通原子灰50-100,炭黑30-60,第一固化剂10-15;第一固化剂为1031、1182、623P中的一种。
导电原子灰的制备本领域中大多添加炭黑、金属粉末来实现。
但是不管采用哪种粉末,原子灰导电性能都不是太好,起源于在于,未在原子灰内形成导电网络。
在粉末喷涂加工过程中,底层原子灰要满足至少三个要求,第一、导电性;第二、结构强度合适;第三、小分子挥发材料少。导电性决定粉末喷涂的有效性和均匀性;结构强度决定了高温烘烤过程中粉末涂层的稳定性;小分子挥发份少可明显降低粉末涂层的泡灰眼。
本申请所要解决的技术问题是:如何提高用于粉末喷涂的高温原子灰在高温条件下的结构强度和导电性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉末喷涂用高温导电原子灰,该原子灰采用了碳粉和石墨纤维,石墨纤维作为导电骨架,碳粉作为导电分散体,可使原子灰导电性能改善,同时,石墨纤维具有高强度高模量的优势,在高温状态下,其可保持原子灰底层的结构稳定性,使高温原子灰在高温条件下的结构强度和导电性得到改善。
在不做特殊说明的情况下,本发明的%、份均为重量百分百和重量份。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种粉末喷涂用高温导电原子灰,包括基础原子灰、碳粉、石墨纤维;
所述碳粉的重量相当于基础原子灰的重量的2-5%;
所述石墨纤维的重量相当于基础原子灰的重量的1-2%。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述碳粉为20-50nm直径的球形纳米碳粉。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述石墨纤维的直径为3-10μm,长径比为2-4。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述基础原子灰包括A组分和B组分,其中A组分由聚酯树脂、有机硅树脂、酚醛环氧树脂改性的乙烯基酯树脂、分散剂、稳定剂、稀释剂、填料组成;所述B组分为固化剂;
所述稀释剂占A组分总重的5-10%;
将稀释剂分为两份,将碳粉加入到一份稀释剂中,将石墨纤维加入到另外一份稀释剂中;
聚酯树脂、分散剂、稳定剂先行进行混合得到混合物,然后将两份混有碳粉、石墨纤维的稀释剂同时或先后加入到混合物中,搅拌分散后加入填料,继续搅拌均匀。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述聚酯树脂的固含量为65%,所述聚酯树脂的重量相当于A组分重量的22%-33%,有机硅树脂重量相当于A组分重量的1-2%,酚醛环氧树脂改性的乙烯基酯树脂重量相当于A组分重量的3-6%;分散剂的重量相当于A组分重量的0.4-0.8%;稳定剂的重量相当于A组分重量的0.06-0.1%。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述分散剂为涂料用铵盐分散剂,所述稳定剂为
Figure BDA0003273200220000021
所述填料为滑石粉。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述稀释剂为苯乙烯。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,所述稀释剂分为两份,分别为第一稀释剂和第二稀释剂,第一稀释剂和第二稀释剂的重量比为1:2-3;
碳粉分散到第一稀释剂中;石墨纤维分散到第二稀释剂中。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,在第二稀释剂中还加入有相当于石墨纤维重量10-15%的硅烷偶联剂KH550;在石墨纤维分散过程中还辅以超声和机械搅拌;超声功率不低于800w,超声和搅拌时间不低于10min。
在上述的粉末喷涂用高温导电原子灰中,碳粉分散到第一稀释剂过程中还辅以超声和机械搅拌;超声功率不低于800w,超声和搅拌时间不低于10min。。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明原子灰采用了碳粉和石墨纤维,石墨纤维作为导电骨架,碳粉作为导电分散体,可使原子灰导电性能改善,同时,石墨纤维具有高强度高模量的优势,在高温状态下,其可保持原子灰底层的结构稳定性,使高温原子灰在高温条件下的结构强度和导电性得到改善。
附图说明
图1是对比例1的原子灰应用于汽车粉末喷涂的效果图;
图2是实施例1的原子灰应用于汽车粉末喷涂的效果图。
具体实施方式
下面将本发明实施例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高温导电原子灰的制备
步骤1:将聚酯树脂(可参考本公司在先申请ZL201911073693.6实施例1所示制备方法)、有机硅树脂(SILRES IC605)、907酚醛环氧树脂改性的乙烯基酯树脂、分散剂(涂料用铵盐分散剂)、稳定剂
Figure BDA0003273200220000042
混合;
步骤2:将纳米碳粉加入到30%的稀释剂中搅拌分散,加石墨纤维加入到剩余的稀释剂中搅拌分散;
碳粉为20-50nm直径的球形纳米碳粉;石墨纤维的规格为:直径为3-10μm,长径比为2-4。
步骤3:将步骤2处理后的稀释剂同步加入到步骤1的混合物中,进行混合,搅拌30-60分钟;
步骤4:加入填料滑石粉继续搅拌30-60分钟;
步骤5:抽真空20分钟;
施工过程中,加入固化剂,A、B组分的比例为100:2,固化剂为过氧化环己酮。AB组分的比例和固化剂选择为本领域常见技术,根据基础原子灰的种类和用量,可根据需要选择合适的固化剂和用量,下文不再敷述。
本实施例的各物质的用量如下表1:
表1配方表
Figure BDA0003273200220000041
实施例2
大体与实施例1相同,不同的地方在于,本实施例的各物质的用量如下表2:
表2配方表
Figure BDA0003273200220000051
实施例3
大体与实施例1相同,不同的地方在于,本实施例的各物质的用量如下表3:
Figure BDA0003273200220000052
表3配方表
实施例4
大体同实施例1,不同地方在于:
步骤2:将纳米碳粉加入到30%的稀释剂中超声搅拌分散,加石墨纤维、硅烷偶联剂KH550加入到剩余的稀释剂中超声搅拌分散;
上述超声分散的时间不低于10min;功率不低于800w;
本实施例的各物质的用量如下表4:
表4配方表
Figure BDA0003273200220000061
实施例5
大体同实施例1,不同地方在于:
步骤2:将纳米碳粉加入到25%的稀释剂中超声搅拌分散,加石墨纤维、硅烷偶联剂KH550加入到剩余的稀释剂中超声搅拌分散;
上述超声分散的时间不低于10min;功率不低于800w;
本实施例的各物质的用量如下表5:
表5配方表
Figure BDA0003273200220000062
实施例6
大体同实施例5,不同的地方在于,配方表如下表6:
表6配方表
Figure BDA0003273200220000071
对比例1
大体同实施例1,不同地方在于配方,配方如下表7
表7配方表
Figure BDA0003273200220000072
性能测试
表8
Figure BDA0003273200220000081
参考图1和2,图1和2是对比例1和实施例1在同一辆车上的喷涂的效果,一个是在车头,一个是在车尾,可见采用本实施例的原子灰后可以提高粉末喷涂的效果,避免灰印的出现。
灰印的存在的原因是导电性能差导致,其导致粉末涂料不能基于静电均匀布设在基材表面,使底层的原子灰的本色以及溶剂能够渗透到粉末涂层的表面,导致灰印的出现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,包括基础原子灰、碳粉、石墨纤维;
所述碳粉的重量相当于基础原子灰的重量的2-5%;
所述石墨纤维的重量相当于基础原子灰的重量的1-2%。
2.根据权利要求1所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述碳粉为20-50nm直径的球形纳米碳粉。
3.根据权利要求1所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述石墨纤维的直径为3-10μm,长径比为2-4。
4.根据权利要求1所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述基础原子灰包括A组分和B组分,其中A组分由聚酯树脂、有机硅树脂、酚醛环氧树脂改性的乙烯基酯树脂、分散剂、稳定剂、稀释剂、填料组成;所述B组分为固化剂;
所述稀释剂占A组分总重的5-10%;
将稀释剂分为两份,将碳粉加入到一份稀释剂中,将石墨纤维加入到另外一份稀释剂中;
聚酯树脂、分散剂、稳定剂先行进行混合得到混合物,然后将两份混有碳粉、石墨纤维的稀释剂同时或先后加入到混合物中,搅拌分散后加入填料,继续搅拌均匀。
5.根据权利要求4所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述聚酯树脂的固含量为65%,所述聚酯树脂的重量相当于A组分重量的22%-33%,有机硅树脂重量相当于A组分重量的1-2%,酚醛环氧树脂改性的乙烯基酯树脂重量相当于A组分重量的3-6%;分散剂的重量相当于A组分重量的0.4-0.8%;稳定剂的重量相当于A组分重量的0.06-0.1%。
6.根据权利要求5所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述分散剂为涂料用铵盐分散剂,所述稳定剂为
Figure FDA0003273200210000021
627AV,所述填料为滑石粉。
7.根据权利要求4所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述稀释剂为苯乙烯。
8.根据权利要求4所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,所述稀释剂分为两份,分别为第一稀释剂和第二稀释剂,第一稀释剂和第二稀释剂的重量比为1:2-3;
碳粉分散到第一稀释剂中;石墨纤维分散到第二稀释剂中。
9.根据权利要求8所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,在第二稀释剂中还加入有相当于石墨纤维重量10-15%的硅烷偶联剂KH550;在石墨纤维分散过程中还辅以超声和机械搅拌;超声功率不低于800w,超声和搅拌时间不低于10min。
10.根据权利要求9所述的粉末喷涂用高温导电原子灰,其特征在于,碳粉分散到第一稀释剂过程中还辅以超声和机械搅拌;超声功率不低于800w,超声和搅拌时间不低于10min。
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