【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于涂料，具體涉及一種具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料及其制備方法。
技術介紹
1、石油化工行業所需的原料和生產的產品大多具有易燃性和腐蝕性，為了避免靜電火花引起火災事故以及腐蝕引起的安全問題，其使用的金屬設備表面需要涂覆導電防腐涂料。傳統的防腐導電涂料采用溶劑型防腐導電涂料，施工過程中會揮發出大量的揮發性有機物，易造成環境污染和人體傷害，導致起火、爆炸等安全事故，不符合可持續發展要求。為了滿足涂料行業綠色環保、安全可靠的應用需求，開發水性導電防腐涂料成為主流發展趨勢。
2、在石油化工產品生產過程中，經常需要采用高溫生產條件，這就要求其生產設備使用的導電防腐涂層還需要具有耐溫性。現有水性導電防腐涂層大多采用水性環氧樹脂涂料。例如，cn103756514b公開了一種水性雙組分淺色罐內導靜電防腐蝕涂料，其組成包括自來水、水性環氧乳液、水性環氧固化劑、防銹顏料、白色顏料、白色填料、淺色導電填料、防沉劑、潤濕分散劑a?、潤濕分散劑b、成膜助劑、消泡劑、流平劑、防閃銹劑、增稠劑。cn115124905a公開了一種以石墨烯導電粉為導電劑的水性環氧導靜電防腐涂料，其組成包含質量比為5:1混合而成的a組分與b組分，其中a組分包括水性環氧樹、基材潤濕劑、第一消泡劑、防閃銹劑、乙二醇丁醚和石墨烯導電粉水性漿料。b組分包括水性環氧固化劑和水。然而，上述專利技術采用的水性環氧樹脂涂料的耐溫極限約為120℃，長期使用溫度一般不超過80℃，極大限制了其在石油化工行業高溫設備的使用場景。cn116042050b公開了一種水性導電防腐涂
技術實現思路
1、專利技術目的：為了解決現有水性導電防腐涂料技術中耐溫性差、吸水率高、長期防腐性差等問題，本專利技術提出一種具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料及其制備方法，具有高耐溫性、高疏水性、高導電性、高耐腐蝕性、高硬度、高附著力等特點，可應用于石油化工設備、電子元器件、汽車工業等領域。
2、技術方案：為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、一種具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，包括以下按質量份數配比的組分：水性環氧樹脂40-60份。水性聚四氟乙烯乳液10-30份。聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管2.5-15份。緩蝕劑1-8份。硅烷偶聯劑0.05-0.2份。消泡劑0.5-1.5份。固化劑10-30份。去離子水20-30份。
4、優選的：所述聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管為緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管。
5、優選的：所述緩蝕劑為8-羥基喹啉、苯并三氮唑、2-巰基苯并噻唑中的一種或幾種。
6、一種具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料的制備方法，包括如下步驟：
7、步驟s1：制備聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料。
8、步驟s2：根據步驟1制備得到的聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料制備緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料。
9、步驟s3：制備水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液。
10、步驟s4：根據緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料和水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液制備水性耐溫疏水導電防腐涂料。
11、優選的：步驟s1中制備聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料的方法：將質量比為1/5-1/20的氮摻雜碳納米管和苯胺單體加入1?mol/l的鹽酸溶液中，超聲振蕩處理1-2?h，制得氮摻雜碳納米管/苯胺分散液。將0.015?mmol/l過硫酸銨溶液滴加至氮摻雜碳納米管/苯胺分散液中，控制加入過硫酸銨的物質量與苯胺的摩爾比為1.0-1.3，冰浴攪拌條件下反應2-5?h。將反應液過濾，依次用乙醇、去離子水洗滌，干燥,?制得聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料。
12、優選的：步驟s2中備緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料的方法：按質量份數配比將2.5-15份聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料和1-8份緩蝕劑加入到無水乙醇中，在真空條件下超聲吸附處理3-5?h，隨后離心洗滌、真空干燥，制得緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料。
13、優選的：步驟s3中制備水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液的方法：按質量份數配比將水性環氧樹脂40-60份、水性聚四氟乙烯10-30份和硅烷偶聯劑0.05-0.2份混合攪拌，制得水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液。
14、優選的：步驟s4中制備水性耐溫疏水導電防腐涂料的方法：將緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料5-20份、消泡劑0.5-1.5份和固化劑10-30份依次加入到40-80份的水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液中攪拌混合均勻，制得水性耐溫疏水導電防腐涂料。
15、優選的：所述步驟s1中使用的氮摻雜碳納米管的含氮量為5-8?wt%，長度為0.5-1μm，直徑為15-20?nm，內徑為8-12?nm。所述步驟s4中使用的緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料中緩蝕劑的質量百分比為10-15%。
16、優選的：所述步驟s3中使用硅烷偶聯劑為3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷kh-550。所述步驟s4中使用消泡劑為jt-20221。所述步驟s4中使用固化劑為聚酰胺固化劑。
17、本專利技術相比現有技術，具有以下有益效果：
18、本專利技術采用聚苯胺鏈直接從碳納米管的n摻雜位點生長形成聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料，協同地改善電性能碳納米管的導電和防腐性能，結合使用負載于碳納米管內的緩蝕劑制備出緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料復合材料為填料材料，水性聚四氟乙烯改性環氧樹脂為成膜基體材料，實現高耐溫性、高疏水性、高導電性、高耐腐蝕性、高硬度、高附著力等特點的耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料的制備。
19、在水性環氧樹脂基體中引入具有高耐化學腐蝕性、高疏水性和高耐溫性的聚四氟乙烯乳液提高涂層基體材料的疏水性、耐溫性和耐腐蝕性，利用聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管作為導電填料和緩蝕劑載體，實現了高防腐性、高疏水、高耐溫性和高導電性一體化功能綠色環保型水性涂料的制備。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，其特征在于，包括以下按質量份數配比的組分：水性環氧樹脂40-60份；水性聚四氟乙烯乳液10-30份；聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管2.5-15份；緩蝕劑1-8份；硅烷偶聯劑0.05-0.2份；消泡劑0.5-1.5份；固化劑10-30份；去離子水20-30份。
2.根據權利要求1所述具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，其特征在于：所述聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管為緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管。
3.根據權利要求2所述具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，其特征在于：所述緩蝕劑為8-羥基喹啉、苯并三氮唑、2-巰基苯并噻唑中的一種或幾種。
4.一種如權利要求1所述具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于：步驟S1中制備聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料的方法：將質量比為1/5-1/20的氮摻雜碳納米管和苯胺單體加入1?mol/L的鹽酸溶液中，超聲振蕩處理1-2?h，制得氮摻雜碳納米管/苯胺分散液；將0.015?mmol/L過硫酸銨
6.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于：步驟S2中備緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料的方法：按質量份數配比將2.5-15份聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料和1-8份緩蝕劑加入到無水乙醇中，在真空條件下超聲吸附處理3-5?h，隨后離心洗滌、真空干燥，制得緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料。
7.根據權利要求6所述制備方法，其特征在于：步驟S3中制備水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液的方法：按質量份數配比將水性環氧樹脂40-60份、水性聚四氟乙烯10-30份和硅烷偶聯劑0.05-0.2份混合攪拌，制得水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液。
8.根據權利要求7所述制備方法，其特征在于：步驟S4中制備水性耐溫疏水導電防腐涂料的方法：將緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料5-20份、消泡劑0.5-1.5份和固化劑10-30份依次加入到40-80份的水性環氧樹脂/聚四氟乙烯混合乳液中攪拌混合均勻，制得水性耐溫疏水導電防腐涂料。
9.根據權利要求8所述制備方法，其特征在于：所述步驟S1中使用的氮摻雜碳納米管的含氮量為5-8?wt%，長度為0.5-1μm，直徑為15-20?nm，內徑為8-12?nm；所述步驟S4中使用的緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管填料中緩蝕劑的質量百分比為10-15%。
10.根據權利要求9所述制備方法，其特征在于：所述步驟S3中使用硅烷偶聯劑為3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷KH-550；所述步驟S4中使用消泡劑為JT-20221；所述步驟S4中使用固化劑為聚酰胺固化劑。
...【技術特征摘要】
1.一種具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，其特征在于，包括以下按質量份數配比的組分：水性環氧樹脂40-60份；水性聚四氟乙烯乳液10-30份；聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管2.5-15份；緩蝕劑1-8份；硅烷偶聯劑0.05-0.2份；消泡劑0.5-1.5份；固化劑10-30份；去離子水20-30份。
2.根據權利要求1所述具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，其特征在于：所述聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管為緩蝕劑@聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管。
3.根據權利要求2所述具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料，其特征在于：所述緩蝕劑為8-羥基喹啉、苯并三氮唑、2-巰基苯并噻唑中的一種或幾種。
4.一種如權利要求1所述具有耐溫疏水特性的水性導電防腐涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于：步驟s1中制備聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料的方法：將質量比為1/5-1/20的氮摻雜碳納米管和苯胺單體加入1?mol/l的鹽酸溶液中，超聲振蕩處理1-2?h，制得氮摻雜碳納米管/苯胺分散液；將0.015?mmol/l過硫酸銨溶液滴加至氮摻雜碳納米管/苯胺分散液中，控制加入過硫酸銨的物質量與苯胺的摩爾比為1.0-1.3，冰浴攪拌條件下反應2-5?h；將反應液過濾，依次用乙醇、去離子水洗滌，干燥,?制得聚苯胺接枝氮摻雜碳納米管復合材料。
6.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于：步驟s2中備緩蝕劑@聚...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。