本發(fā)明專利技術(shù)公開一種石墨烯復(fù)合聚氨酯防腐導(dǎo)靜電涂料及其制備方法，將石墨烯漿料在分散劑作用下均勻分散在有機溶劑中，添加到聚氨酯樹脂中制備石墨烯/聚氨酯防腐導(dǎo)靜電涂料，它具有優(yōu)異導(dǎo)靜電性能和耐鹽霧性能，工藝簡單，成本低廉。制備的石墨烯/聚氨酯防腐導(dǎo)靜電涂料可以應(yīng)用到油罐，輸油管道和汽車等設(shè)備上。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于防護(hù)材料領(lǐng)域，具體地，本專利技術(shù)涉及一種石墨烯/聚氨酯防腐導(dǎo)靜電涂料及其制備方法。
技術(shù)介紹
油罐、輸油管道、油罐車等是石油石化行業(yè)的重要裝備，儲存著大量易燃、易爆、易揮發(fā)和具有一定腐蝕性能的原油，一旦發(fā)生爆炸所造成的損失難以估計。為了消除油品流動過程中產(chǎn)生的靜電，避免靜電在石油罐和油罐車內(nèi)積聚，其金屬表面都會涂覆導(dǎo)靜電的涂料。自1991年中石化行文要求使用石油罐導(dǎo)靜電涂料至今，由靜電引發(fā)的火災(zāi)或爆炸災(zāi)害沒有再出現(xiàn)。但是，導(dǎo)靜電防腐涂層的失效問題卻頻頻出現(xiàn)，因為傳統(tǒng)的導(dǎo)電涂層一般是向樹脂基體中添加石墨，導(dǎo)電炭黑等填料，這雖然解決了涂層導(dǎo)靜電的問題，但是石墨，導(dǎo)電炭黑片徑過大，會導(dǎo)致涂料的致密性和防腐性能降低，進(jìn)而縮短了涂料對金屬基體的防護(hù)壽命。石墨烯單層理論電阻率約10-6Ω·cm，是目前電阻率最小的材料，并且和石墨一樣，具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性。申請?zhí)枮?01510570125.2公開了一種將石墨烯添加到水性環(huán)氧乳液中制備高附著力耐磨水性導(dǎo)靜電防腐涂料的技術(shù)方案；申請?zhí)枮?01510562318.3公開了一種石墨烯導(dǎo)靜電輪胎的制備方法，在輪胎胎面及胎側(cè)面膠按重量份配方基本不變的前提下，添加一定重量份的石墨烯，對硬質(zhì)炭黑等配比進(jìn)行優(yōu)化，可使添加石墨烯改性后的復(fù)合膠質(zhì)輪胎胎面及胎側(cè)面在室溫下導(dǎo)電率不小于10-8S/m。黃坤等(涂料工業(yè)，2015,45(1):17-21)制備一種石墨烯復(fù)合環(huán)氧防腐導(dǎo)電涂料，并通過對比不同石墨烯含量的復(fù)合涂料與純環(huán)氧涂料、炭黑環(huán)氧涂料、環(huán)氧富鋅涂料、玻璃鱗片涂料的導(dǎo)電和防腐等方面性能，發(fā)現(xiàn)石墨烯用量為0.5％時，涂層防腐性能優(yōu)良，用量為1％時，涂層表面電阻率為106Ω，符合導(dǎo)靜電要求。因此，本領(lǐng)域迫切需要研發(fā)出一種高致密性、高防腐性的導(dǎo)電涂料，尤其是適用于油罐車的防腐導(dǎo)電涂料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于提供一種油罐車防腐導(dǎo)靜電的涂料及其制備方法，可將石墨烯和聚氨酯樹脂的優(yōu)異性能有效地結(jié)合起來，發(fā)揮協(xié)同作用，在提高導(dǎo)電性能的同時，不影響其綜合防腐性能。本專利技術(shù)第一方面，提供一種防腐導(dǎo)靜電涂料，所述涂料包括：石墨烯、分散劑、聚氨酯樹脂、固化劑、助劑，其中，所述石墨烯與分散劑的質(zhì)量比為10:1-1:1(較佳地為8:1-2:1)，所述石墨烯與聚氨酯樹脂的質(zhì)量比為1:30-1:100(較佳地為1:40-1:70)，以涂料的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述石墨烯的平均直徑為20-50μm(較佳地為25-45μm，更佳地為30-40μm)。在另一優(yōu)選例中，所述石墨烯選自下組：單層石墨烯、多層石墨烯、或其組合。在另一優(yōu)選例中，所述石墨烯在涂料中的固含量為0.2％-10wt％。在另一優(yōu)選例中，所述分散劑選自下組：苯甲醇、連苯三酚、曲拉通X-100、或其組合。在另一優(yōu)選例中，所述固化劑選自下組：縮二脲多異氰酸酯、三聚體型多異氰酸酯、或其組合，較佳地為縮二脲多異氰酸酯。在另一優(yōu)選例中，所述聚氨酯樹脂與固化劑的質(zhì)量比為10:1-2:1，較佳地為5:1-3:1，更佳地為5:1。在另一優(yōu)選例中，所述助劑選自下組：硅藻土、流平劑、硅烷偶聯(lián)劑、消泡劑、或其組合。在另一優(yōu)選例中，所述流平劑選自下組：BYK354、BYK332、BYK370、BYK333、或其組合。在另一優(yōu)選例中，所述硅烷偶聯(lián)劑選自下組：KH550、KH560、KH570、或其組合。在另一優(yōu)選例中，所述消泡劑選自下組：BYK085、BYK410、BYK425、或其組合。本專利技術(shù)第二方面，提供一種制備如本專利技術(shù)第一方面所述涂料的方法，包括步驟：(1)在有機溶劑中，將石墨烯漿料和分散劑混合，得到第一混合液；(2)將所述第一混合液與聚氨酯樹脂以及固化劑、助劑混合，制得所述涂料。在另一優(yōu)選例中，所述步驟(1)中，所述混合在超聲條件下進(jìn)行。在另一優(yōu)選例中，所述步驟(1)中，所述有機溶劑選自下組：乙醇、甲苯、二甲苯、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮、四氫呋喃、或其組合。在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2)中，將所述第一混合液加入聚氨酯樹脂中，再依次加入硅藻土、流平劑、硅烷偶聯(lián)劑、消泡劑。在另一優(yōu)選例中，所述步驟(2)中，還包括在1500r/min攪拌30min。本專利技術(shù)第三方面，提供一種涂覆產(chǎn)品，所述涂覆制品包括：(1)如本專利技術(shù)第一方面所述的涂料；和(2)基材。在另一優(yōu)選例中，所述基材選自下組：金屬、工程塑料基底、PP管材。本專利技術(shù)第四方面，提供一種如本專利技術(shù)第一方面所述的涂料的用途，所述涂料用于設(shè)備防腐和導(dǎo)靜電。在另一優(yōu)選例中，所述設(shè)備為油罐車、輸油管道設(shè)備、汽車設(shè)備。應(yīng)理解，在本專利技術(shù)范圍內(nèi)中，本專利技術(shù)的上述各技術(shù)特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附圖說明圖1顯示了聚氨酯涂層和石墨烯/聚氨酯在3.5％NaCl溶液中浸泡7天后的交流阻抗譜圖，涂層厚度為15μm。具體實施方式本專利技術(shù)人通過廣泛而深入地研究，首次意外地發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有導(dǎo)電涂層相比，本專利技術(shù)的石墨烯/聚氨酯導(dǎo)靜電涂料具有良好的致密性，固化成膜后兼具良好的耐鹽霧性能和導(dǎo)電性能。在此基礎(chǔ)上完成了本專利技術(shù)。術(shù)語說明除非另外定義，否則本文中所用的全部技術(shù)與科學(xué)術(shù)語均具有如本專利技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。如本文所用，在提到具體列舉的數(shù)值中使用時，術(shù)語“約”意指該值可以從列舉的值變動不多于1％。例如，如本文所用，表述“約100”包括99和101和之間的全部值(例如，99.1、99.2、99.3、99.4等)。如本文所用，術(shù)語“含有”或“包括(包含)”可以是開放式、半封閉式和封閉式的。換言之，所述術(shù)語也包括“基本上由…構(gòu)成”、或“由…構(gòu)成”。如本文所用，GB/T16906為涂層電阻率測試方法、GB/T1732為涂層耐沖擊性能測試方法，GB/T1771為涂層耐鹽霧試驗測試方法。涂料產(chǎn)品本專利技術(shù)提供一種防腐導(dǎo)靜電涂料，所述涂料包括：石墨烯、分散劑、聚氨酯樹脂、固化劑、助劑，其中，所述石墨烯與分散劑的質(zhì)量比為10:1-1:1(較佳地為8:1-2:1)，所述石墨烯與聚氨酯樹脂的質(zhì)量比為1:30-1:100(較佳地為1:40-1:70)，以涂料的總重量計。在另一優(yōu)選例中，所述石墨烯的平均直徑為20-50μm(較佳地為25-45μm，更佳地為30-40μm)。在另本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種防腐導(dǎo)靜電涂料，其特征在于，所述涂料包括：石墨烯、分散劑、聚氨酯樹脂、固化劑、助劑，其中，所述石墨烯與分散劑的質(zhì)量比為10:1?1:1，所述石墨烯與聚氨酯樹脂的質(zhì)量比為1:30?1:100，以涂料的總重量計。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種防腐導(dǎo)靜電涂料，其特征在于，所述涂料包括：石墨烯、分散劑、聚
氨酯樹脂、固化劑、助劑，其中，所述石墨烯與分散劑的質(zhì)量比為10:1-1:1，所述
石墨烯與聚氨酯樹脂的質(zhì)量比為1:30-1:100，以涂料的總重量計。
2.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述石墨烯的平均直徑為20-50μm。
3.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述石墨烯在涂料中的固含量
為0.2％-10wt％。
4.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述分散劑選自下組：苯甲醇、
連苯三酚、曲拉通X-100、或其組合。
5.如權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述固化劑選自下組：縮二脲
多異氰酸酯、三聚體型多異氰酸酯、或其組合，較佳...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王立平，劉栓，趙海超，郭小平，程慶利，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33
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