CN1221768A - 一种耐油防腐抗静电涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种耐油防腐抗静电涂料,其特征在于它的组分包括环氧树脂或聚氨酯树脂、三种导电粉以及溶剂、分散助剂,其含量:树脂40—70%、导电粉20—40%、溶剂1—20%、分散助剂0—1%、钛白粉0—10%。本发明的涂料具有色浅、好的导静电性、优异的耐腐蚀性、良好的物理机械性能以及好的化学稳定性,可用于各种贮油罐、输油管、易燃易爆的化工产品厂房、采油平台等设施。
Description
本发明属于涂料组合物，更确切地说，本发明是一种用于油罐、管线内壁的耐油防腐抗静电涂料及其制备方法。
涂料产品的品种很多，它们的性能和用途各有不同。目前我国油罐内壁的防腐涂层多为环氧树脂类或聚氨酯类，基本能满足使用要求，但涂层为绝缘体，表面电阻一般都大于1010-15Ω。大量资料说明，由于汽油、煤油、柴油等石油产品在装卸、运输、储存过程中很容易产生静电，而涂层为绝缘体就难于迅速泄漏这些静电荷，一旦静电荷积聚到超过介质的击穿场强时，就会导致火花放电，酿成火灾爆炸事故，如日本从1962年至1971年10年中因静电引起的火灾事故每年约100起，其中与油罐、油管有关的就占30％以上，因此在考虑储油罐防腐保护的同时，必须认真考虑储油罐内石油产品静电荷的泄漏问题(宋广成等，“石油罐防腐应采用防静电涂料”，《石油商报》，1994,NO3:31)。
为了解决上述问题，国内外陆续研制出一些有关抗静电防腐涂料。例如方益三等发表的“油罐专用导电防腐涂料的配制与性能探讨”一文中(《静电》，1991,NO.1)介绍的涂料是以环氧树脂为基料，导电炭素微粒结合导电离子表面活性剂作为导电填料，漆膜外观呈黑色、光亮；中国专利CN1072708提出的聚氨酯为基料、石墨为导电填料的涂料，漆膜外观呈黑色；王娴等人在“E52-9导静电防腐涂料”文中介绍采用丙烯酸/环氧共混树脂，填加FJW抗静电剂和复合导电填料的涂料(《炼油设计》1994,24(4):52)，涂层外观为黑色。但是目前这些导静电涂料，有的颜色太深(黑色或铁红色)，不利于施工；有的不耐油或水的侵蚀；有的含金属粉末，作为油罐抗静电涂料都不太理想。
在JP8575366专利中介绍的涂料是采用环氧--聚酰胺树脂与锌涂料作底漆，加入一定量的白色导电填料和硅烷或酞酸酯偶联剂作面漆，白色导电填料为表面上镀有氧化锡和氧化锑导电膜的TiO2粒。该涂料制备方法复杂，很难推广实际应用。
本发明的目的是克服已有技术的缺点，提出一种色浅、导静电、耐腐蚀性优良、涂层致密、化学稳定性好的耐油防腐抗静电涂料。
实现本发明目的主要技术方案：采用树脂、导电粉、钛白粉以及分散助剂、溶剂，通过简单的制备工艺即可以得到所需的产品。
本发明涂料的组合物包括树脂、导电粉以及钛白粉、分散助剂、溶剂，具体含量(以组合物为100计)：
树脂40-70％、导电粉20-40％、溶剂1-20％、分散助剂0-1％、钛白粉0-10％。
上述组合物中还可以加入导电助剂，加入量是组合物重量的0.1-1.0％，所述的导电助剂是市售产品，包括北京华泰抗静电研究所销售的牌号为CN-4，以及北京市化工研究院生产几个品种。
所述的树脂包括常用的环氧树脂、聚氨酯树脂。
所述的导电粉包括导电粉Ⅰ氧化锡粉末、导电粉Ⅱ以云母片为核心，外层包覆氧化锡粉末(据欧洲专利申请0025583A，提出的方法制得)或其混合物，或它们与导电粉Ⅲ的混合物，所述的导电粉Ⅲ是经导电助剂包覆的氧化锌粉。所述的氧化锡、氧化锌粉末，其有效成份含量大于98％，粒度325目，氧化锡粉电阻＜10Ω，氧化锌粉电阻＜103Ω。
所述的分散助剂包括德国BYK公司生产的P104S，德国汉高公司产品Texaphor963以及上海涂料所生产的DA-50。
所述的溶剂可根据不同的树脂选择不同的溶剂，环氧树脂可采用包括二甲苯、丁醇、环己酮或其混合物作溶剂，聚氨酯树脂可采用包括二甲苯、甲苯、环己酮溶剂。
本发明的涂料制备方法包括下列步骤：
1．将树脂、导电粉、分散助剂按比例投入混合罐中，用GJB高速搅拌机搅拌，搅拌0.5-1h；
2．将(1)步混合物用砂磨机研磨至30微米，投入调漆罐并加入给定的溶剂，搅拌30分钟；
3．(2)步混合物经过滤即得到合格的产品。
上述(2)步还可以加入导电助剂。所述的砂磨机是可以选用SW型卧式密闭砂磨机或KLS立式砂磨机。
本发明的涂料可按常规的油罐内壁施工方法施工。
本发明的主要优点：
由于采用浅色的导电粉，涂膜表面为白色或接近白色，有利于施工；本发明的涂料具有良好的导静电性，漆膜表面电阻可以达到104-109Ω，经过汽油、煤油、柴油介质的浸泡，漆膜电阻数值无明显变化；耐腐蚀性优异，漆膜具有良好的耐酸、耐碱、耐汽油、煤油、柴油，耐水、耐有机溶剂浸蚀；本发明涂料漆膜坚硬、耐磨、耐冲刷、附着力好；涂料涂层致密、化学稳定好，长期贮存油品，对油品质量无影响。综上所述，本发明的涂料对各种贮罐、输油管、易燃、易爆的化工产品厂房，采油平台等设施是一种理想的保护材料。
下面用实例进一步描述本发明的特点。
实例1
将40kg环氧树脂(双酚A型)、40kg导电粉Ⅰ、5kg钛白粉、10kg二甲苯、5kg丁醇加入到混合罐中，高速搅拌0.5小时，混合物用砂磨机研磨至30微米后加到调漆罐内，搅拌30分钟，再经80目筛过滤得到合格产品。产品分析结果见表1。表1中浸泡试验方法：将样板浸泡在蒸馏水、70#车用汽油中(样板在水、油、气相中的面积大约各三分之一)，六个月后涂层无变化；用同样的试验方法，把70#车用汽油改为航空汽油(并按比例加入一定量的芳香烃)，三个月后涂层无变化。浸出试验方法：将两块涂三遍12×8cm的样板放入装有1000ml蒸馏水的烧杯中，盖上玻璃盖，置于50±2℃的烘箱中，24小时后取出样板，把蒸馏水蒸干，与空白比较浸出量不大于5mg，抽提试验方法：将样品放入抽取仪中，用航空汽油或车用汽油抽取、浸泡三昼夜(白天抽取8小时，其它时间浸泡)，然后测定抽取液胶质含量小于4mg/100ml。
实例2
实验用的环氧树脂62.5kg、导电粉Ⅱ30kg、钛白粉5kg、P104S分散剂0.5kg、溶剂2kg。实验过程和条件同实例1，得到产品。经分析：表面电阻107Ω、盐雾试验通过1000小时，试片在5％NaOH、5％NaCL、汽油、煤油、柴油浸泡一年漆膜均无明显变化。
实例3
实验用的聚氨酯树脂48kg、二甲苯8kg、环己酮9kg、导电粉Ⅰ20kg、导电粉Ⅱ10kg、导电粉Ⅲ5kg。将以上原料加入混合罐中，搅匀，再于砂磨机中研磨，调漆至合适的粘度，过滤即得到产品。产品的性能：冲击强度50kg·cm、附着力1级、柔韧性1mm、硬度0.44、表面电阻＜107Ω。
表1
| 项 目 | 面漆 | 试验方法 |
| 1．外观2．粘度(涂4杯，25℃，秒)不小于3．细度 不大于4．干燥时间，h表干实干完全固化，d烘干(80℃±2℃),h5．漆膜硬度， 不小于6．冲击强度kg·cm不小于7．柔韧性，mm 不大于8．附着力，级 不大于9．漆膜表面电阻，Ω不大于10．加速液浸泡试验11．抽提试验(mg/100ml)不大于12．24h浸出试验，mg不大于 | 浅灰色粘稠液体405022470.50.55021107三个月，漆膜无明显变化45 | 目测GB/T1723-93GB1724-79GB1728-79GB1728-79GB1730-88GB/T1731-93GB/T1731-93GB1720-79GB13348-92 |
Claims (8)
1．一种耐油防腐抗静电涂料，其特征在于涂料配方包括树脂、导电粉以及溶剂、分散助剂，其含量(以组合物为100计)：
树脂40-70％、导电粉20-40％、溶剂1-20％、分散助剂0-1％、钛白粉0-10％。
2．按照权利要求1所述的涂料，其特征在于组合物中还可以加入导电助剂，加入量是组合物重量的0.1-1.0％。
3．按照权利要求1所述的涂料，其特征在于所述的树脂包括环氧树脂、聚氨酯树脂。
4．按照权利要求1所述的涂料，其特征在于所述的导电粉包括导电粉Ⅰ-氧化锡粉末、导电粉Ⅱ-以云母片为核心，外层包覆导电粉Ⅰ或其混合物，或其与导电粉Ⅲ的混合物，所述的导电粉Ⅲ是经导电助剂包覆的氧化锌粉末。
5．按照权利要求4所述的涂料，其特征在于所述的氧化锡、氧化锌粉末，其有效成份含量大于98％，粒度325目，氧化锡粉电阻＜10Ω，氧化锌粉电阻＜103Ω。
6．按照权利要求1所述的涂料，其特征在于所述的溶剂据所用的树脂来决定，环氧树脂用的溶剂包括二甲苯、丁醇、环己酮或其混合物，聚氨酯树脂用的溶剂包括二甲苯、甲苯、环己酮。
7．权利要求1所述的涂料制备方法，其特征在于制备过程包括：
(1)将树脂、导电粉、钛白粉、分散助剂按比例加到混合罐中，用高速分散机搅拌，搅拌0.5-1h；
(2)将(1)步混合物用砂磨机研磨至30微米，投入调漆罐，加入溶剂，搅拌30分钟；
(3)将(2)步混合物经过滤即得到合格产品。
8．按照权利要求1所述的方法，其特征在于(2)步中可以加导电助剂。
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