一种多功能粉末涂料及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种多功能粉末涂料及其制备方法和应用。一种导电阻燃的复合填料，所述复合填料包括纳米黑磷、碳纳米管、聚苯胺；所述复合填料为核壳结构；其中，纳米黑磷/碳纳米管为核；聚苯胺为壳；所述纳米黑磷通过表面的羟基与所述碳纳米管形成氢键。所述多功能粉末涂料具有良好的抗静电、阻燃和防腐性。利用纳米黑磷改善环氧涂料的力学性能和阻燃性能，利用碳纳米管的高导电性增强黑磷/碳纳米管“核”的导电性。将其与本征型导电聚合物—聚苯胺结合，增强纳米黑磷/碳纳米管在环氧聚合物中的相容性和分散性，协同提升涂层导电阻燃性。该粉末涂料可应用于煤矿井下瓦斯管道/金属设备、石化储罐/管道、电子工业、军工等领域。军工等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能粉末涂料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及一种多功能粉末涂料及其制备方法和应用，属于粉末涂料


技术介绍

[0002]高分子材料大多是优良的电绝缘材料，表面电阻和体电阻率大，易积聚大量静电荷，对生产过程和产品质量造成不良影响，重则引起火灾、爆炸等事故。导电阻燃粉末涂料作为一种功能型涂料，可消除金属表面的静电并阻燃，被广泛应用于电子、煤矿、石化等领域。而在煤矿井下等恶劣环境，普通双抗（抗静电、阻燃）粉末涂料具有一些弊病，如表面电阻较高；虽然干附着力较好，但湿附着力略差；表面外观差，呈砂纹或严重橘皮状态，光泽低；耐水煮性差；阻燃效果差；耐温性差等。普通双抗环氧粉末涂料采用环氧树脂为成膜物质，具有很好的物理机械性和耐腐蚀性，但为了使导电填料在涂层中形成完整的导电回路，在外加电场作用下产生导电通道或渗流现象，就必须添加足够多的导电填料，达到或超过临界范围，这无疑会降低涂膜的物理机械性能。另外，环氧树脂易燃及离火后会持续自燃，需要额外添加阻燃剂。传统含卤阻燃剂（如含溴化合物）对环氧树脂具有较好的阻燃作用，但是这类阻燃剂在燃烧时会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电阻燃的复合填料，其特征在于，所述复合填料包括纳米黑磷、碳纳米管、聚苯胺；所述复合填料为核壳结构；其中，纳米黑磷/碳纳米管为核；聚苯胺为壳；所述纳米黑磷通过表面的羟基与所述碳纳米管形成氢键。2.根据权利要求1所述的复合填料，其特征在于，所述纳米黑磷为羟基化的黑磷纳米片。3.一种复合填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将含有黑磷、氢氧化物的物料，球磨得到羟基化黑磷纳米片，记为BP
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OH；S2、将含有所述BP
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OH、碳纳米管、溶剂的物料混合，得到BP
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OH/CNT复合物；S3、将含有引发剂的混合液Ⅰ加入含有所述BP
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OH/CNT复合物、苯胺、防冻溶剂的混合液Ⅱ中，聚合得到所述复合填料，记为黑磷/碳纳米管@聚苯胺。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，氢氧化物选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；步骤S1中，所述黑磷与所述氢氧化物的质量比为1：1~3；步骤S1中，球磨的条件如下：温度20 ℃ ~ 30 ℃；时间为10 h ~ 24 h；步骤S1中，球磨在非活性气氛下进行；所述非活性气氛选自氮气、氩气、氖气中的一种；步骤S1中，球磨的转速为200 r/min ~ 400 r/min；步骤S1中，球磨为间歇式；间歇式指球磨5 min ~ 20 min后，停止1 min ~ 10 min；步骤S1中，球磨后，除去所述氢氧化物，离心、沉淀、干燥得到所述羟基化黑磷纳米片；步骤S2中，所述溶剂选自乙醇、水、丙酮、二甲基甲酰胺、N
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甲基吡咯烷酮中的至少一种；步骤S2中，所述BP
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OH与所述碳纳米管的质量比为1~3：1；步骤S2中，所述BP
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OH的质量与所述溶剂的体积比为1：100~500；步骤S2中，混合包括超声、搅拌、球磨中的至少一种；步骤S2中，混合后，除去所述溶剂得到所述BP
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OH/CNT复合物。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述混合液Ⅱ还包括溶剂；所述溶剂选自盐酸、硫酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、对甲苯磺酸水溶液中的至少一种；步骤S3中，所述BP
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OH/CNT复合物的质量与所述溶剂的体积比为1：4~8；步骤S3中，所述BP
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OH/CNT复合物与所述苯胺的质量比为0.5~2：1；步骤S3中，所述引发剂选自过硫酸铵、三氯化铁中的一种；步骤S3中，所述混合液Ⅰ中还包括所述溶剂；步骤S3中，所述混合液Ⅱ在
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5 ℃ ~ 0 ℃下搅拌20 min ~ 40 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震宇，吕晓明，张良昌，韩恩厚，
申请(专利权)人：广东腐蚀科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：