1 前 言
近年来，随着我国石化工业的快速发展，石油贮罐内外表面的防护涂装日益引起人们的关注与重视。众所周知，油罐内壁表面产生的静电、腐蚀等，危及着油品贮存的质量与安全。为此，国家经济贸易委员会委托中国石油化工集团公司等单位制定了GB6950-2001 石油罐导静电涂料标准并作为强制执行法规，相继于2001 年9 月15 日和2002年6月1日正式发布与实施。作为油罐内壁涂层，其表面电阻率应为(105～109)Ω，同时尚应具有一定的防腐蚀性、耐化学介质性、耐油耐水性、密着性与机械物理性。为了满足这些需求，业界人士进行了长期不懈的探索与努力。在总结、借鉴现有研究成果的基础上，以专用环氧树脂为基料，改性异氰酸酯为固化剂，通过添加特种颜填料、功能性助剂，以及对涂料配方、工艺的科学设计，制取兼有导静电与防腐蚀性的油罐内壁专用涂料。其结果表明，该种涂料不仅完全满足油罐内壁涂装的各项指标与要求，而且，显示了良好的应用效果与前景。

2 实验部分
2.1 实验材料
专用环氧树脂，改性异氰酸酯固化剂，均为进口；复合导静电颜料，防锈颜料，填料，偶联剂，均为国产；其它助剂，进口或国产；专用溶剂，自配。
2.2 涂料配方
油罐内壁涂料配方如表1所示。

2.3 试样的制备
将试板表面按GB8923-88 标准处理至Sa3级，用无水乙醇擦试，晾干。按甲组分/ 乙组分=1/2（质量比）的比例配漆，调整粘度，搅拌均匀，静置30min，在试板上涂覆二道底漆，然后再均匀涂覆二道面漆。涂覆样板室温下放置7d后进行性能测试。
2.4 涂层性能的测试
油罐内壁导静电防腐蚀涂层的各项性能测定按GB6950-2001 的规定指标进行。其中导静电性能采用PC27-4H 数字式绝缘电阻仪按GB/T1338-92 标准规定进行检验与测定。

3 结果与讨论
3.1 主体成膜物的选择
油罐内壁涂料性能，随着涂料的配方组成、生产工艺及生产厂家的不同而有很大差异，尤其是涂料主体成膜的选择及用量，则对涂料的综合性能往往起着支配的地位与作用。目前我国某些厂家生产的胺固化环氧导静电涂料，其导静电防腐蚀性能一般能满足油罐内壁涂装的设计要求，但胺类固化环氧漆在防腐性、环保性、施工性等方面却存在一定的缺陷与不足。某些国外的改性胺类固化剂，虽然独具特色与优势，但该类涂料低温施工性、经济性等方面有一定的不足与局限性。因此，试验中选取了专用环氧树脂及改性异氰酸酯固化剂体系作为涂料的主体成膜物，从而满足了油罐内壁导静电防腐蚀涂料的性能与要求。
3.2 导电颜料的选择
油罐内壁导静电防腐蚀涂料的导电性是通过掺和导电颜料粒子相互接触，形成导电通路消除涂层积累的电荷实现的。因此，正确选择确定导电性颜填料的品种、用量，则是制备优质导静电、防腐蚀涂料的关键与前提。作为导电性颜填料，通常可以选择锌粉、铜粉、银粉、不锈钢粉、导电炭黑、高炭石墨、导电云母、导电二氧化钛，以及导电短切炭纤维等产品。以金属效应颜料为主体的导静电涂料，尽管导电性良好，但却存在着价格昂贵、易于氧化、沉降、不便施工等缺陷；导电炭黑、高炭石墨等炭系导静电涂料，导电性、防腐蚀性好，相对经济，基本可以满足油罐内壁的涂装要求，但这种涂料涂层颜色较深，附着力、耐渗油性较差，一般不适合用作油罐内壁涂装面漆。为了解决上述问题，研究中采用浅色复配导电颜料，不仅克服了上述缺点，而且涂层的综合性能也能完全达到油罐内壁涂层的技术要求。
3.3 导电颜料的影响
复合导电颜料的用量、粒径对涂层性能产生明显的影响。平均粒径≤ 20 mm 的复合导电颜料，不同用量对涂层性能的影响情况分别如表2 和图1 所示。


从表2、图1 可以看出，在复合导电颜料的用量≤ 10%时，涂层基本不具备导电性，这是因为涂层中的导电颜料粒子过少，难以形成连续的导电网络；随着导电颜料用量的增加，涂层的表面电阻率逐渐降低，当其用量达到20%～30%时，涂层的电阻率低、附着力好、光泽也较适中；继续增加导电颜料的用量，尽管涂层的电阻率有所下降，但其附着力、光泽等也相应降低；当导电颜料用量超过55% 的临界值时，不仅涂层的一般性能进一步劣化，而且由于树脂基料相对不足，导电颜料不能充分的润湿与粘结，进而导致涂层电阻率呈现上升的趋势。
复合导电颜料粒径对涂层电阻率的影响见图2。

由图2可以看出，在导电颜料用量相同的情况下，粒径不同，其涂层电阻率也明显不同。这是因为颜料粒子的粒径越小，其比表面积越大，亦即单位体积所含有的导电颜料粒子越多，形成导电网链的几率越大，因而涂层的导静电性能也有明显的改善。
3.4 功能性助剂的影响
功能性助剂对油罐导静电防腐蚀涂料性能的影响情况见表3。

从表3中可以看出，当涂料中加入1.5%的硅烷偶联剂A时，则能明显改善涂层外观的密着性、施工性及涂层外观，降低涂层的电阻率。特别是当涂料中同时加入1.5% 的硅烷偶联剂A 和2% 的钛酸酯类偶联剂B时，则涂层性能改善的效果也就更加明显。这是因为两种功能性助剂的加入与协合，有效地改变了导电颜料粒子及其与基料，乃至于整个涂层与基材之间的界面状态，形成了具有一定活性的单分子层，从而不仅增强了界面的润湿性，促进了导电颜料的有序排列与联接，而且也有助于抑制导电颜料及其它填料的沉降或凝聚，进一步改善了涂料贮存的稳定性和涂层性能的均
一性。
3.5 涂料性能与评价
产品的主要性能检测结果见表4。

由表4 可见，产品已全面达到了国家标准GB6950-2001 规定的指标与要求，而且，在导静电性、防腐蚀性、耐油耐水、耐化学介质等方面均有优异的效果与特点。

4 结 论
（1）以专用环氧树脂为基料，改性异氰酸酯为固化剂，通过添加特种复合导电颜料、功能性助剂及对涂料配方工艺的科学设计制备油罐内壁导静电防腐蚀涂料是可行的。
（2）为获得理想的涂层性能，复合导静电颜料及功能性助剂的用量应分别控制在20%～30% 及1.5%～3.5%，并且复合导电颜料加入漆液之前应事先用偶联剂处理。
（3）产品性能检测及应用结果表明，涂料的综合性能完全符合国家标准要求，具有良好的推广优势与前景。