0 前 言
环氧树脂涂料具有附着力强、硬度高、耐磨、耐盐雾、耐酸碱、固含量高、丰满度高等优点。因此,广泛用作工业重防腐涂料、防锈底漆、油罐涂料、饮用水箱涂料等。在油罐内壁涂装环氧防腐蚀涂料,可以对储罐进行有效的保护。但是涂膜本身都有高度电绝缘性能,具有很高的表面电阻和体积电阻,会阻断所产生静电的泄走通道,使得储罐在使用过程中产生静电积累,甚至因静电放电引起爆炸,不仅造成巨大的经济损失,也会对周边环境及人身安全造成极大的威胁。故此在这些特殊的项目中,需要涂膜具备较低的表面电阻以提供抗静电性能,甚至是导电性能。制备导静电涂料通常有3种方法:①对聚合物进行结构改性,引入极性化和离子化基团;②添加抗静电助剂;③添加导电性填料[1-2]。在这3种方法中,添加导电填料使涂膜具有导电性能是为经济有效的方式。但不同种类的导电填料其性能差异较大,对于涂膜性能的影响也各不相同。为得到电性能持久、防腐性能稳定的环氧涂料,本文对导电填料的种类及用量进行了探讨,并分析了导电填料对涂膜防腐性能方面的影响。
1 试验部分
1.1 主要原料
环氧树脂:DER671-75,DOW;固化剂:胺加成物类,A I R P R O D U C T S ;流平剂: B Y K - 3 5 4 , B Y K ;导电云母粉:A(800目)、B(500目),国产;导电钛白粉:C(800目)、D(500目),国产;其他:滑石粉、钛白粉、白炭黑、炭黑、重晶石粉、石英粉,国产。
1.2 试验设备
砂磨机:HX1-7-E5,Y.E DRIVE;
高速搅拌:D-51580,VMA-GETAMANN;
表面电阻测定仪:ZC36,上海精科六表。
1.3 样漆制备
将环氧树脂、稀释剂、颜填料、助剂按配方量混合,在砂磨机中研磨至细度合格后,加入导电填料搅拌均匀,过滤,装罐。使用时与固化剂混合,依照GB16906-1997方法制板。
1.4 综合性能测试
导静电环氧涂料性能指标见表1。
通过以上性能测试数据可以看出:本试验研制的导静电环氧涂料具有优异的防腐性能及物理性能,可以满足石油储罐及输油管线设备内壁的涂装,其电性能、防腐蚀性能以及机械性能均达到SY0319-1998《钢制储罐液体环氧涂料内防腐层技术标准》要求。
2 结果与讨论
2.1 配方设计参数对涂料性能的影响
导静电涂料的防腐性能与导静电性能一样,都是涂料本身必不可少的重要性能指标,二者缺一不可,涂料的配方设计参数对于涂膜性能的影响尤为明显。在确定了导电粉加入量后,我们对配方设计参数进行了试验,并对几个典型配方(表2)的常规性能和防腐性进行了对比,结果见表3。
以上配方的当量比均确定为1.0。试验结果对比可发现:PVC低于33%时,涂膜的物理性能能够符合设计要求,但耐盐水、耐盐雾性能、耐酸碱性均有不同程度下降;PVC高于33%时,涂膜的化学性能可达到设计要求,但柔韧性和耐冲击性均有下降;PVC为33%、颜基比为1.4时,涂膜各项性能达到佳。综合以上试验数据即可确定本配方参数为:PVC=33%、颜基比=1.4,配方3为佳配方。
2.2 不同种类导电粉对于表面电阻的影响