用于接地的防腐导电涂料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于接地的防腐导电涂料及其制备工艺，涉及接地材料领域。本涂料各组分含量按质量百分比分别为：纳米炭黑10%～15%；胶体石墨5%～10%；韧性环氧树脂20%～30%；有机硅树脂0%～10%；稀释溶剂30%～50%；固化剂10%～15%；增塑剂2%～3%；各组分质量百分比之和等于100%。本涂料具有高导电性和良好的防腐性能、封闭性，有利于防腐；具有柔韧性，有利于延长使用寿命；具有耐高温性能，热稳定性好，能经受大电流的冲击；涂料采用双组份的形式，涂料固化后可提高树脂的交联性以及力学性能；适用于具有防腐要求的防雷接地、工作接地、保护接地等各种接地。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接地材料领域，特别是一种用于接地的防腐导电涂料及其制备工艺。
技术介绍
目前，我国由于资源、经济等原因，接地网所用的材质主要为普通碳钢。此类材料的接地体埋设于地下非常容易被氧化和腐蚀。为防止接地体的腐蚀，必须采取防腐措施，如采用铜等比较耐腐蚀的材料，或者在碳钢表面喷涂镀层。在国外，多采用全铜网接地。铜接地体虽然具备防腐性能，但由于接地体埋设于地下潮湿及各种腐蚀性的环境中，铜接地体同样无法避免遭受腐蚀，只是延缓了被腐蚀的速度；同时破坏环境和耗损大量有色金属。并且，铜接地体造价高，不适于在国内大规模使用；因此国内多采用铜包钢、锌包钢等接地体； 但在实际运行过程中，镀层不可避免地会遭受破坏而导致接地体的腐蚀。近年来，有一种应用防腐导电涂料对接地装置进行表面处理的防腐方法，因其具有成本低、效率高、施工便捷的特点，在地网防腐中受到广泛关注。国内现有的防腐导电涂料亦存在各种问题1、某些涂料干燥后的交联性和力学性能差，对土壤腐蚀介质的耐腐蚀能力不够；2、目前国内大部分涂料均采用普通环氧树脂，而普通环氧树脂因质脆，在受外力作用时容易形成破坏性应力而导致涂层开裂；3、涂料采用的导电填料对基体树脂的封闭性不够，这样容易使腐蚀气体渗入接地体，造成接地体的腐蚀；4、涂料的耐高温性能不够，致使地网在遭受雷电流或短路故障电流而温升时，涂料易老化、失效，达不到防腐效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种防腐性、导电性、耐高温性以及柔韧性都好的用于接地的防腐导电涂料及其制备工艺。为此本专利技术采用以下技术方案一、用于接地的防腐导电涂料由纳米炭黑、胶体石墨、韧性环氧树脂、有机硅树脂、稀释溶剂、固化剂和增塑剂组成；各组分含量按质量百分比分别为纳米炭黑10% 15% ；胶体石墨5% 10%;韧性环氧树脂20 % 30 % ；有机硅树脂0 % 10 % ；稀释溶剂30 % 50 % ；固化剂10% 15%;增塑剂2% 3%;各组分质量百分比之和等于100% ；所述的稀释溶剂为二甲苯和醋酸丁酯混合物，两者质量比例为1 1;所述的纳米炭黑和胶体石墨的质量比例为1 1或2 1;所述的固化剂为改性胺类；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。工作机理采用纳米炭黑、胶体石墨、韧性环氧树脂和有机硅树脂作为涂料的主要组成成分。纳米炭黑作为导电填料，使涂料的导电性和封闭性能良好；胶体石墨作为导电填料，其片状结构比球形粒子填料更能有效地降低透气性，并可以补充填料的封闭性，提高涂料的防腐性能；韧性环氧树脂，除具有环氧树脂的系列优良性能外，其固化物具有柔韧性，其涂层能通过分子构象变化消除内应力，降低涂层因位移、振动等外力作用而造成的变形、开裂的可能；有机硅树脂，因其优良的耐高温性能，使涂料具备耐高温的性能，即热稳定性，使得地网在遭受雷电冲击或短路故障而形成的大电流冲击时，涂层不被烧毁、失效。二、用于接地的防腐导电涂料的制备工艺用于接地的防腐导电涂料的制备工艺包括下列步骤①取稀释溶剂、韧性环氧树脂和有机硅树脂送入搅拌机中搅拌混勻；②再加入增塑剂、纳米炭黑和胶体石墨，一起搅拌混勻后得混合料；③然后将混合料送入球磨机研磨混勻，研磨达到粒度要求，并密封保存即得混合液；④在使用时再向混合液中加入固化剂即可得到涂料成品。本专利技术与现有的防腐导电涂料相比，具有下列优点和积极效果1、具有高导电性和良好的防腐性能、封闭性，有利于防腐；2、具有柔韧性，有利于延长使用寿命；3、具有耐高温性能，热稳定性好，能经受大电流的冲击；4、涂料采用双组份的形式，涂料固化后可提高树脂的交联性以及力学性能；5、适用于具有防腐要求的防雷接地、工作接地、保护接地等各种接地。具体实施例方式下面结合实施例详细说明一、组分选取多少试验1、实施例一稀释溶剂38 %，韧性环氧树脂30 %，增塑剂2 %，纳米炭黑10 %， 胶体石墨5 %，固化剂15 %，有机硅树脂0 %。各组分质量百分比之和等于100% ；其性状是防腐性能、导电性能和柔韧性良好。2、实施例二 稀释溶剂33 %，韧性环氧树脂30 %，增塑剂2 %，纳米炭黑10 %，胶体石墨10 %，固化剂15 %，有机硅树脂0 %。各组分质量百分比之和等于100% ；其性状是防腐性能、导电性能和柔韧性良好。3、实施例三稀释溶剂43 %，韧性环氧树脂20 %，增塑剂2 %，纳米炭黑10 %，胶体石墨5 %，固化剂10 %，有机硅树脂10 %。各组分质量百分比之和等于100% ；其性状是防腐性能、导电性能、柔韧性和耐高温性能良好。4、实施例四 稀释溶剂38 %，韧性环氧树脂20 %，增塑剂2 %，纳米炭黑10 %，胶体石墨10 %，固化剂10 %，有机硅树脂10 %。各组分质量百分比之和等于100% ；其性状是防腐性能、导电性能、柔韧性和耐高温性能良好。本制备方法最终制得的用于接地的防腐导电涂料产品，其稀释剂的比例影响产品的固体含量，并对粘度产生影响；涂料的防腐性能随韧性环氧树脂成分的增加而提高；涂料的导电性能随纳米炭黑和胶体石墨成分的增加而提高；涂料的耐高温性能随有机硅树脂成分的增加而提高；其表干时间与实干时间随固化剂成分的增加而缩短。二、组分说明1、纳米炭黑选用纳米炭黑的颗粒大小位于10 90nm之间。2、胶体石墨选用胶体石墨的颗粒大小位于1 10 μ m之间。3、韧性环氧树脂选用韧性环氧树脂为双酚F环氧树脂。4、有机硅树脂选用有机硅树脂为耐高温有机硅树脂，为市售商品。5、稀释溶剂选用稀释溶剂为二甲苯和醋酸丁酯混合物，两者质量比例为1 1。6、固化剂所述的固化剂为改性胺类。7、增塑剂所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。三、关于防腐导电涂料的试验情况本专利技术与普通涂料的防腐性能对比试验1、试验方法1)耐盐水性的测定用砂纸将6片50mmX 120mm的镀锌扁钢上的镀锌层打磨掉，再分成两组，每组3个试样；其中一组用本专利技术涂料浸涂两次，另一组用普通涂料浸涂两次；实干后将两组试片浸泡于10% NaCl溶液中，浸泡168h。2)耐酸碱性的测定用砂纸将12支Φ IOmmX 120mm的低碳钢棒彻底打磨后，另一端5毫米处穿一小孔；再分成2组，每组6个试样；其中一组用本专利技术涂料浸涂两次，另一组用普通涂料浸涂两次；实干后将每组试样再各分为两组，分别悬挂浸泡于10% NaOH、10% H2SO4溶液中，须将试样的三分之二浸于溶液中，并加盖，浸泡16他。2、试验结论5经过16 的浸泡后，观察所有试样的涂层表面的变化情况涂有本专利技术涂料的试样表面无变化，涂层完好无损；涂有普通涂料的试样涂层出现起泡、脱落或锈蚀斑点。3、试验结果分析试验结果表明普通涂料与本专利技术涂料相比存在柔韧性差的缺点，随着涂层固化后期的溶剂挥发，使用过程中的进一步交联和水分子物质析出等因素，使涂层体积收缩而形成内应力。使用中冷热、干湿的循环交替，涂层与基体的涨缩系数不同会导致界面产生反复的相对位移，形成破坏性应力，从而导致涂层出现起泡、开裂等不良现象。而本专利技术涂料采用韧性环氧树脂，使涂料干燥固化后具有柔韧性，较柔韧的涂层能通过分子构象变化消除内应力，降低涂层起泡、开裂的可能。因此本专利技术的防腐性能优良。权利要求1.一种用于接地的防腐导电涂料，其特征在于由纳米炭黑、胶体石墨、韧性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，解子燕，罗家明，王晓静，
申请(专利权)人：武汉爱劳高科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：