【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及涂料，尤其是涉及一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料及其制備方法。
技術介紹
1、導靜電涂料是一種特殊類型的涂料，具有導電性能，能夠有效地將靜電荷傳導出去，從而避免靜電積聚和放電。導靜電涂料常被用于電子設備、石油化工等領域，以保障生產安全和防止靜電引起的意外事故。導靜電涂料的主要作用機理是通過涂料中的導電材料與基材表面形成導電通路，使靜電荷能夠迅速傳導出去。
2、現在市面上應用最多的導靜電涂料是將石墨、碳纖維、金屬及金屬氧化物作為導電材料填充到涂料中，而要使導電材料能夠形成充足的導電網絡，則需要很大的填充量。大填充量導電材料的使用不僅會使涂料呈現出很深的顏色，無法滿足裝飾性的需求，而且涂料應用在石油儲罐內壁時會造成油品的污染；大填充量導電材料的使用也會造成其在涂料中分散不均，降低涂料成膜后的導電性，破壞涂膜外觀以及涂膜的致密程度，影響涂膜的耐化學品性能。另外，目前國內外在制備導靜電涂料時通常還是以溶劑型環氧樹脂等作為主要成膜物質，樹脂成分中含有大量的溶劑，voc含量高，對環境不友好；而且傳統的溶劑型環氧導靜電涂料的一般耐熱溫度≤120℃，不適用于環境溫度高的儲罐內壁，在一定程度上限制了導靜電涂料應用。
3、因此，亟待開發一種導電性優異且耐高溫的導靜電涂料。
技術實現思路
1、為了提高導靜電涂料的導電性能和耐高溫性能，本專利技術提供一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料及其制備方法。
2、第一方面，本專利技術提供一種碳納米管改性
3、一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，包括a組分和b組分，所述a組分和所述b組分的質量比為4-9：1；按重量份計，所述a組分包括如下原料：環氧樹脂25-50份、石油樹脂5-10份、導電材料0.3-1.5份、活性稀釋劑3-8份、分散劑0.2-1份；所述b組分包括如下原料：固化劑10-20份；
4、其中，所述環氧樹脂包括胺化環氧樹脂和酚醛環氧樹脂；所述導電材料包括羧基化碳納米管。
5、通過使用胺化環氧樹脂與羧基化碳納米管搭配使用，羧基化碳納米管具有更好的分散性，且能夠改變分子在羧基化碳納米管表面的聚集形態，有助于兩者之間充分反應，一方面，兩者之間的反應性連接有助于形成聲子運輸通道，提高了導電材料與基體界面之間的相容性，降低界面熱阻，有助于提高由導靜電涂料形成的導電涂層的導熱性，另一方面，兩者反應生成的酰胺鍵具有較高的穩定性，有助于提高導靜電涂料的耐熱性能，更為重要的是，酰胺鍵作能夠為反應提供交聯網點，有助于提高羧基化碳納米管與胺化環氧樹脂形成的三維網狀結構的規整性和致密性，進一步提高導靜電涂料的耐熱性能；進一步地，通過使用酚醛環氧樹脂，酰胺基團能夠與酚醛環氧樹脂中存在的少量酚羥基形成氫鍵締合，這將進一步提高導靜電涂料的耐熱性能。
6、另外，本專利技術中使用羧基化單壁碳納米管和羧基化多壁碳納米管相配合，導電材料通過“隧道效應”，即電子越過勢壘形成電子流通網絡，在保持低添加量的同時，有助于實現良好的導電性能，且不會對導靜電涂料的顏色產生影響，能夠完整的保持涂料本身的性能。而且本專利技術中的導靜電涂料為無溶劑型導靜電涂料，voc含量低，對環境友好。
7、優選地，所述胺化環氧樹脂采用包括如下步驟的方法制備得到：
8、s1，將雙酚a環氧樹脂與n,n-二甲基甲酰胺混合得到混合溶液，隨后將5-(叔丁氧羰基氨基)戊酸、n-甲基嗎啡啉、縮合劑組成的混合物加入所述混合溶液中，反應結束后對所得反應體系進行沉淀得到初反應產物；
9、s2，將所述初反應產物與三氟乙酸混合，對所得溶液中的有機層進行減壓濃縮，得到所述胺化環氧樹脂。
10、優選地，所述縮合劑包括鎓鹽類縮合劑；所述鎓鹽類縮合劑包括pybop、pyaop中的至少一種。
11、優選地，s1中，每1g雙酚a環氧樹脂與8-12ml的n,n-二甲基甲酰胺混合得到混合溶液；所述雙酚a環氧樹脂的質量比與所述混合物的質量比為1：1-1.2；所述混合物中，所述5-(叔丁氧羰基氨基)戊酸、所述n-甲基嗎啡啉、所述縮合劑的質量比為1：2-2.4：1.5-2。
12、優選地，以所述環氧樹脂為基準，所述胺化環氧樹脂與所述酚醛環氧樹脂的質量比為1-3：1。
13、通過調整胺化環氧樹脂與酚醛環氧樹脂的質量比，一方面，能夠保證反應體系中有足夠數量的氨基能與羧基化碳納米管反應，生成酰胺鍵，在提升導熱性能的同時，自身也能夠作為交聯網點，提高反應產物的三維網狀結構的致密度，有另一方面，反應生成酰胺基團中的一部分能夠與酚醛環氧樹脂中存在的酚羥基形成氫鍵締合，從而在不影響導靜電涂料導電性能的同時進一步提高導靜電涂料的耐熱性。
14、優選地，所述羧基化碳納米管包括羧基化單壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管中的至少一種。
15、優選地，以所述羧基化碳納米管為基準，所述羧基化單壁碳納米管與所述羧基化多壁碳納米管的質量比為2-5：1。
16、羧基化單壁碳納米管為和羧基化多壁碳納米管根據空間的螺旋特性可表現出金屬或半導體性能。通過調整單壁碳納米管和多壁碳納米管的用量，不僅能夠兼顧羧基化單壁碳納米管對導靜電涂料導電性能的提升，也能夠兼顧羧基化多壁碳納米管對導靜電涂料耐高溫性能的的提升，顯著提高導靜電涂料的綜合性能。
17、優選地，所述羧基化單壁碳納米管的比表面積為380-640m2/g，長徑比為3500-15000。
18、優選地，所述羧基化多壁碳納米管的比表面積為150-310m2/g，長徑比為500-1000。
19、通過控制羧基化單壁碳納米管和羧基化多壁碳納米管的長徑比和比表面積，有助于形成結構穩定、致密的三維網狀結構，不僅能夠實現高效的導電通路連接，而且能夠提高導靜電涂料的耐高溫性能。
20、優選地，所述a組分還包括填料10-30份，所述填料包括硫酸鋇、滑石粉、云母粉、硅微粉、重晶石粉、長石粉、玻璃粉中的至少一種；所述b組分還包括0.3-0.8份促進劑，所述促進劑包括2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚。
21、優選地，所述a組分中，所述活性稀釋劑包括環氧活性稀釋劑；所述分散劑包括聚酯類分散劑；所述b組分中，所述固化劑包括腰果酚改性胺固化劑、環氧固化劑中的至少一種。
22、第二方面，本專利技術提供一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料的制備方法，采用如下的技術方案：
23、一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料的制備方法，包括如下步驟：
24、步驟一，將所述環氧樹脂、所述石油樹脂、所述活性稀釋劑、所述分散劑混合后進行預分散3-5min，再向其中加入填料、所述導電材料并分散20-25min，將所得漿料的細度調整至≤55μm，得到所述組分a；
25、將組成所述b組分的原料攪拌、分散，得到所述組分b；
26、步驟二，將所述組分a與所述組分b混本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：包括A組分和B組分，所述A組分和所述B組分的質量比為4-9：1；
2.根據權利要求1所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述胺化環氧樹脂采用包括如下步驟的方法制備得到：
3.根據權利要求2所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：S1中，每1g雙酚A環氧樹脂與8-12mL的N,N-二甲基甲酰胺混合得到混合溶液；所述雙酚A環氧樹脂的質量比與所述混合物的質量比為1：1-1.2；所述混合物中，所述5-(叔丁氧羰基氨基)戊酸、所述N-甲基嗎啡啉、所述縮合劑的質量比為1：2-2.4：1.5-2。
4.根據權利要求1-3任一項所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：以所述環氧樹脂為基準，所述胺化環氧樹脂與所述酚醛環氧樹脂的質量比為1-3：1。
5.根據權利要求1所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述羧基化碳納米管包括羧基化單壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管中的至少一種。
6.據權利要求5所述碳納米管改性無溶劑酚醛環
7.據權利要求5所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述羧基化單壁碳納米管的比表面積為380-640m2/g，長徑比為3500-15000。
8.據權利要求5所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述羧基化多壁碳納米管的比表面積為150-310m2/g，長徑比為500-1000。
9.根據權利要求1所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述A組分還包括填料10-30份，所述填料包括硫酸鋇、滑石粉、云母粉、硅微粉、重晶石粉、長石粉、玻璃粉中的至少一種；
10.根據權利要求1-9任一項所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述A組分中，所述活性稀釋劑包括環氧活性稀釋劑；所述分散劑包括聚酯類分散劑；
11.根據權利要求1-10任一項所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：包括a組分和b組分，所述a組分和所述b組分的質量比為4-9：1；
2.根據權利要求1所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述胺化環氧樹脂采用包括如下步驟的方法制備得到：
3.根據權利要求2所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：s1中，每1g雙酚a環氧樹脂與8-12ml的n,n-二甲基甲酰胺混合得到混合溶液；所述雙酚a環氧樹脂的質量比與所述混合物的質量比為1：1-1.2；所述混合物中，所述5-(叔丁氧羰基氨基)戊酸、所述n-甲基嗎啡啉、所述縮合劑的質量比為1：2-2.4：1.5-2。
4.根據權利要求1-3任一項所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：以所述環氧樹脂為基準，所述胺化環氧樹脂與所述酚醛環氧樹脂的質量比為1-3：1。
5.根據權利要求1所述碳納米管改性無溶劑酚醛環氧導靜電涂料，其特征在于：所述羧基化碳納米管包括羧基化單壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管中的至少一種。
6.據權利要求5所述碳納米管...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周偉建，卞直兵，戴海雄，周波，馬慶磊，王志強，王洪豐，
申請(專利權)人：江蘇金陵特種涂料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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