CN109575707A - 水性双组分氟碳导电防腐漆及其制备方法和使用方法 - Google Patents

水性双组分氟碳导电防腐漆及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水性双组分氟碳导电防腐漆，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：A组分：水性氟碳树脂50～60份，导电镍粉25～35份，丙二醇1～2份，消泡剂0.2～0.6份，硅烷偶联剂2～3份，分散剂0.2～0.8份，流平剂0.1～0.2份，PH调整剂0.1～0.2份，润湿剂0.3～0.8份，干膜防霉剂0.2～0.5份，成膜助剂3～5份，增稠剂0.3～0.8份，去离子水0～9份；B组分：亲水性异氰酸酯固化剂65～70份，二丙二醇二甲醚30～35份；A组分和B组分的重量比为10:1。本发明所得漆膜拥有优异的耐候性、抗水拒油性、耐低温性、耐化性、防腐蚀性和导电性，能够有效的消除涂层表面的静电。

Description

水性双组分氟碳导电防腐漆及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种可喷涂于户外建筑材料表面的水性双组分氟碳导电防腐漆及其制备方法和使用方法。
背景技术
防腐漆是涂覆于大型设备、电子电器等表面，使其漆膜阻止腐蚀介质和材料表面接触而对材料形成保护。而在某些特殊场合对防腐漆有特殊要求，例如医药、化学等生产车间要求更高的耐化学品、防尘性能，矿山、石油化工等户外设备要求更高的防腐蚀、防止静电起火和***性能，电子生产厂房地面要求更高的防尘、防静电、防油性能等，现有防腐漆不能完全满足要求。另外，现有普通涂料不能导电，其成膜表面的电阻率较高，产生电荷不能迅速散开，易在表面形成静电荷积累，存在安全隐患，同时也使涂料的应用受到局限。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可用于高性能要求的建筑、化工设备表面涂装、也可用于户外大型设备等表面涂装的水性双组分氟碳导电防腐漆及其制备方法与使用方法，克服现有单组分水性氟碳漆耐候持久性差、附着力及硬度差、无防静电性能等缺陷，所得漆膜拥有优异的耐候性、耐久性、抗水拒油性、耐低温性、耐化学药品性、防腐蚀性、非粘附性、耐污染性和极低的摩擦系数，同时，还具备导电性，能够有效的消除涂层表面的静电。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种水性双组分氟碳导电防腐漆，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：
A组分：水性氟碳树脂50～60份，导电镍粉25～35份，丙二醇1～2份，消泡剂0.2～0.6份，硅烷偶联剂2～3份，分散剂0.2～0.8份，流平剂0.1～0.2份，PH调整剂0.1～0.2份，润湿剂0.3～0.8份，干膜防霉剂0.2～0.5份，成膜助剂3～5份，增稠剂0.3～0.8份，去离子水0～9份；所述成膜助剂组成与配为：二丙二醇甲醚35％、二丙二醇二甲醚65％；
B组分：亲水性异氰酸酯固化剂65～70份，二丙二醇二甲醚30～35份；
所述A组分和B组分的重量比为A组份：B组份＝10:1。
作为优选方式，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：
A组分：水性氟碳树脂55份，导电镍粉30份，丙二醇1.5份，消泡剂0.4份，硅烷偶联剂2.5份，分散剂0.5份，流平剂0.15份，PH调整剂0.15份，润湿剂0.5份，干膜防霉剂0.3份，成膜助剂5份，增稠剂0.65份，去离子水5份；
B组分：亲水性异氰酸酯固化剂68份，二丙二醇二甲醚32份。
作为优选方式，所述水性氟碳树脂采用中羟值反应型树脂，氟含量>18％。
作为优选方式，，所述导电镍粉为液相还原法制备的镍粉，其粒径范围为1.2-1.4μm。
作为优选方式，所述消泡剂为水性长效有机硅消泡剂，所述分散剂为水性高分子分散剂，所述流平剂为有机硅流平剂，所述润湿剂为一种硅氧烷双生技术的低表面活性剂，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述亲水性聚氨酯固化剂为亲水性固化剂。
作为优选方式，所述水性氟碳树脂为上海东氟化工公司的DF-M05产品；所述导电镍粉为深圳夏特科技有限公司SNi-1产品；所述丙二醇为为陶氏化学的丙二醇；所述消泡剂为毕克公司的BYK093产品；所述硅烷偶联剂选用南京帝蒙特化学有限公司的319产品；所述分散剂为毕克公司的BYK191产品；所述流平剂为毕克公司的BYK333产品；所述润湿剂为TEGO Twin 4200产品；所述PH调整剂为美国陶氏化学公司AMP-95产品；所述干膜防霉剂为美国特洛伊公司的Troysan s89产品；所述二丙二醇甲醚为DOW公司的DPM产品；所述二丙二醇二甲醚为DOW公司的DMM产品；所述增稠剂为深圳明佳科技有限公司的PU40W产品；所述亲水性聚氨酯固化剂为科斯创公司的 XP 2457产品。
本发明提供一种水性双组分氟碳导电防腐漆的制备方法，包括以下步骤：
(一)制备A组分：
步骤一、将水性氟碳树脂加入配漆容器中；
步骤二、在400-500rpm/min的低速搅拌下缓慢加入导电镍粉、消泡剂、丙二醇、硅烷偶联剂、分散剂，然后1000-1200rpm/min的转速下高速分散45min；
步骤三、在400rpm/min低速搅拌下依次缓慢地将润湿剂、流平剂、PH调整剂、干膜防霉剂加入配漆容器中，然后在600-800rpm/min的转速下中速搅拌10min；
步骤四、将成膜助剂与去离子水按1：1预混合后，在400-500rpm/min的转速下低速搅拌状态下缓慢加入配漆容器中；
步骤五、在400-500rpm/min低速搅拌下缓慢将剩余的去离子水加入配漆容器中，搅拌均匀后加入增稠剂调整漆液粘度为100～105KU；
步骤六、静置消泡后，使用200目过滤布过滤包装，即制得水性双组分氟碳导电防腐漆的A组份；
(二)制备B组分：
将二丙二醇二甲醚加入另一制漆容器中，加入亲水性聚氨酯固化剂，搅拌均匀，即制得水性双组分氟碳导电防腐漆的B组份；
(三)配制双组分水性双组分氟碳导电防腐漆：
按A组份：B组份：水＝100：10：10混合均匀后，静置10min消泡，制得水性双组分氟碳导电防腐漆。
作为优选方式，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：水性氟碳树脂55份，导电镍粉30份，丙二醇1.5份，消泡剂0.4份，硅烷偶联剂2.5份，分散剂0.5份，流平剂0.15份，PH调整剂0.15份，润湿剂0.5份，干膜防霉剂0.3份，成膜助剂5份，增稠剂0.65份，去离子水5份；亲水性异氰酸酯固化剂68份，二丙二醇二甲醚32份。
本发明提供一种水性双组分氟碳导电防腐漆的使用方法，按A组份：B组份：水＝100：10：10-20混合均匀后，静置10min消泡，喷涂在已做好环氧底漆的底材板上，湿膜喷涂量为150g/m2，漆膜在常温下表干40min，实干时间24h，室温下干燥7天测试结果。
本发明涉及一种水性双组分氟碳导电防腐漆及其制备方法和使用方法，与现有设计相比，其优点在于：(1)本发明添加水性含羟基氟碳树脂为主要成膜物质，由于是化学反应交联成膜，主体树脂水性含羟基氟碳树脂具有高氟含量，所得漆膜功能性能得到了显著提高，特别是耐久性、耐化性极好、耐污渍、防腐性、耐盐雾性、防腐性、耐候性等性能表现突出；进一步地，配方中与氟碳树脂匹配交联的水性固化剂，与水性树脂易混合，使涂层具有交联强度高、干速快、附着力优异等特点。(2)本发明添加导电性优良的导电镍粉，使涂层具有导电性，可以应用于有防静电需求的场所；进一步地，配方中填加液相还原法制备的平均粒径为1.2μm导电镍粉，与树脂混溶性好，储存稳定，能够使涂层形成良好的导电网络，使涂层具有优良的导电性能(3)本发明可应用在高性能要求的建筑、设备等如医院、电子工厂、大型化工设施等有高耐候、防静电要求的产品表面，进一步提升并拓展了现有技术水性氟碳漆的超长耐久性以及防静电的性能，极大的开拓了水性氟碳漆的高性能领域的使用范围。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的说明，各实施例仅作为优选实施方式以说明本发明的技术方案，不构成对本发明的限定。
本发明水性双组分氟碳导电防腐漆，包括A组份和B组份，其中：
A组分由如下重量份数的各组份混合调制得到：
水性氟碳树脂50～60份，导电镍粉25～35份，丙二醇1～2份，消泡剂0.2～0.6份，硅烷偶联剂2～3份，分散剂0.2～0.8份，流平剂0.1～0.2份，PH调整剂0.1～0.2份，润湿剂0.3～0.8份，干膜防霉剂0.2～0.5份，成膜助剂3～5份，增稠剂0.3～0.8份，去离子水0～9份。
B组分由如下重量份数的各组份混合调制得到：
亲水性异氰酸酯固化剂65～70份，二丙二醇二甲醚30～35份。
所述A组分和B组分的重量比为A组份：B组份＝10:1。
为了使本发明水性双组分氟碳导电防腐漆的涂层具有优异的耐候性、耐久性、抗水拒油性、耐低温性、耐化学药品性、防腐蚀性、非粘附性、耐污染性和极低的摩擦系数等性能，添加水性氟碳树脂。优选地，所述水性氟碳树脂采用中羟值反应型树脂，具有高反应活性，高光泽、氟含量>18％、超长耐候性，优异的耐酸碱腐蚀性，与其它组分的相溶性好，附着力强的优点，可与亲水性固化剂交联反应成膜，为本发明的主要成膜物质，选用上海东氟化工公司的DF-M05产品。
为了解决现有技术氟碳漆涂层无法导电的问题，提高本发明水性双组分氟碳导电防腐漆的涂层的导电性，添加导电镍粉。所述导电镍粉选用液相还原法制备的镍粉，其粒径范围为1.2-1.4μm，优选平均粒径为1.2μm，因导电镍粉分散性好、粒度分布窄、结晶度高，与树脂混容性好，其独特的形状结构可产生良好的导电网络，其涂层方阻最小0.8Ω/cm2；选用深圳夏特科技有限公司SNi-1产品。
特别地，所述丙二醇为纯度≥99.5％，选用陶氏化学的丙二醇；所述消泡剂为水性长效有机硅消泡剂，选用毕克公司的BYK093产品；所述硅烷偶联剂选用南京帝蒙特化学有限公司的319产品；所述分散剂为水性高分子分散剂，选用毕克公司的BYK191产品；所述流平剂为有机硅流平剂，选用毕克公司的BYK333产品；所述润湿剂为一种硅氧烷双生技术的低表面活性剂，选用TEGO Twin 4200产品；所述PH调整剂选用美国陶氏化学公司AMP-95产品；所述干膜防霉剂为长效广谱防霉性能，选用美国特洛伊公司的Troysan s89产品。所述成膜助剂组成与配为：二丙二醇甲醚35％、二丙二醇二甲醚65％，二丙二醇甲醚采用DOW公司的DPM产品，二丙二醇二甲醚选用DOW公司的DMM产品；所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，选用深圳明佳科技有限公司的PU40W产品。所述亲水性聚氨酯固化剂为亲水性固化剂，选用科斯创公司的 XP 2457产品。
实施例1～3的各组分、重量如表一所示；对比例1中选用现有技术中常用的单组分水性氟碳漆(广田牌GL-9901)。实施例1～3与对比例1的测试结果如表二所示。
表一
实施例1
(一)制备A组分：
步骤一、将水性氟碳树脂50kg加入配漆容器中；
步骤二、在400-500rpm/min的低速搅拌下缓慢加入导电镍粉35kg、消泡剂0.2kg、丙二醇2kg、硅烷偶联剂3kg、分散剂0.2kg，然后1000-1200rpm/min的转速下高速分散45min；
步骤三、在400rpm/min低速搅拌下依次缓慢地将润湿剂0.3kg、流平剂0.2kg、PH调整剂0.1kg、干膜防霉剂0.2kg加入配漆容器中，然后在600-800rpm/min的转速下中速搅拌10min。
步骤四、将成膜助剂3kg与去离子水按1：1预混合后，在400-500rpm/min的转速下低速搅拌状态下缓慢加入配漆容器中；
步骤五、在400-500rpm/min低速搅拌下缓慢将剩余的去离子水加入配漆容器中，搅拌均匀后加入增稠剂0.8kg调整漆液粘度为100～105KU，优选为105KU；
步骤六、静置消泡后，使用200目过滤布过滤包装，即制得实施例1的双组分水性双组分氟碳导电防腐漆的A组份。
(二)制备B组分：
将二丙二醇二甲醚35kg加入另一制漆容器中，加入亲水性聚氨酯固化剂65kg，搅拌均匀，即制得实施例1的双组分水性双组分氟碳导电防腐漆的B组份。
(三)配制双组分水性双组分氟碳导电防腐漆：
按A组份：B组份：水＝100：10：10混合均匀后，静置10min消泡，制得灰黑色粘稠漆液状的水性双组分氟碳导电防腐漆。
将本发明水性双组分氟碳导电防腐漆喷涂在已做好环氧底漆的底材板上，湿膜喷涂量为150g/m2，漆膜在常温下表干40min，实干时间24h，室温下干燥7天测试结果，所得干膜厚度为60μm。
性能检测结果如表二中实施例1对应数据所示。
实施例2
(一)制备A组分：
步骤一、将水性氟碳树脂55kg加入配漆容器中；
步骤二、在400-500rpm/min的低速搅拌下缓慢加入导电镍粉25kg、消泡剂0.4kg、丙二醇1.5kg、硅烷偶联剂2.5kg、分散剂0.5kg，然后1000-1200rpm/min的转速下高速分散45min；
步骤三、在400rpm/min低速搅拌下依次缓慢地将润湿剂0.5kg、流平剂0.15kg、PH调整剂0.15kg、干膜防霉剂0.3kg加入配漆容器中，然后在600-800rpm/min的转速下中速搅拌10min。
步骤四、将成膜助剂5kg与去离子水按1：1预混合后，在400-500rpm/min的转速下低速搅拌状态下缓慢加入配漆容器中；
步骤五、在400-500rpm/min低速搅拌下缓慢将剩余的去离子水加入配漆容器中，搅拌均匀后加入增稠剂0.65kg调整漆液粘度为100～105KU，优选为105KU；
步骤六、静置消泡后，使用200目过滤布过滤包装，即制得实施例1的双组分水性双组分氟碳导电防腐漆的A组份。
(二)制备B组分：
将二丙二醇二甲醚32kg加入另一制漆容器中，加入亲水性聚氨酯固化剂68kg，搅拌均匀，即制得实施例1的双组分水性双组分氟碳导电防腐漆的B组份。
(三)配制双组分水性双组分氟碳导电防腐漆：
按A组份：B组份：水＝100：10：15混合均匀后，静置10min消泡，制得灰黑色粘稠漆液状的水性双组分氟碳导电防腐漆。
将本发明水性双组分氟碳导电防腐漆喷涂在已做好环氧底漆的底材板上，湿膜喷涂量为150g/m2，漆膜在常温下表干40min，实干时间24h，室温下干燥7天测试结果，所得干膜厚度为60μm。
性能检测结果如表二中实施例2对应数据所示。
实施例3
(一)制备A组分：
步骤一、将水性氟碳树脂60kg加入配漆容器中；
步骤二、在400-500rpm/min的低速搅拌下缓慢加入导电镍粉25kg、消泡剂0.6kg、丙二醇1kg、硅烷偶联剂2kg、分散剂0.8kg，然后1000-1200rpm/min的转速下高速分散45min；
步骤三、在400rpm/min低速搅拌下依次缓慢地将润湿剂0.8kg、流平剂0.1kg、PH调整剂0.21kg、干膜防霉剂0.5kg加入配漆容器中，然后在600-800rpm/min的转速下中速搅拌10min。
步骤四、将成膜助剂4kg与去离子水按1：1预混合后，在400-500rpm/min的转速下低速搅拌状态下缓慢加入配漆容器中；
步骤五、在400-500rpm/min低速搅拌下缓慢将剩余的去离子水加入配漆容器中，搅拌均匀后加入增稠剂0.3kg调整漆液粘度为100～105KU，优选为105KU；
步骤六、静置消泡后，使用200目过滤布过滤包装，即制得实施例1的双组分水性双组分氟碳导电防腐漆的A组份。
(二)制备B组分：
将二丙二醇二甲醚30kg加入另一制漆容器中，加入亲水性聚氨酯固化剂70kg，搅拌均匀，即制得实施例1的双组分水性双组分氟碳导电防腐漆的B组份。
(三)配制双组分水性双组分氟碳导电防腐漆：
按A组份：B组份：水＝100：10：20混合均匀后，静置10min消泡，制得半透明、微白漆液状的水性双组分氟碳导电防腐漆。
将本发明水性双组分氟碳导电防腐漆喷涂在已做好环氧底漆的底材板上，湿膜喷涂量为150g/m2，漆膜在常温下表干40min，实干时间24h，室温下干燥7天测试结果，所得干膜厚度为60μm。
性能检测结果如表二中实施例3对应数据所示。
对比例1
选用现有技术中常用的单组分水性氟碳漆(广田牌GL-9901)作为对比例1，将单组分水性氟碳漆喷涂在已做好环氧底漆的底材板上，湿膜喷涂量为120g/m2，漆膜在常温下表干50min，实干时间24h，室温下干燥7天测试结果，所得干膜厚度为40μm。
性能检测结果如表二中对比例1对应数据所示。
表二
由表二可明显看出，实施例1-3与对例1相比较，实施例1-3漆膜综合性能均超越现有单组分水性氟碳漆的行业标准；特别地，在导电性、硬度更高、韧性、耐酸性、耐水性、耐候性、耐盐雾性、耐湿冷热循环性都有改善和提高。

Claims (9)

1.一种水性双组分氟碳导电防腐漆，其特征在于，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：
A组分：水性氟碳树脂50～60份，导电镍粉25～35份，丙二醇1～2份，消泡剂0.2～0.6份，硅烷偶联剂2～3份，分散剂0.2～0.8份，流平剂0.1～0.2份，PH调整剂0.1～0.2份，润湿剂0.3～0.8份，干膜防霉剂0.2～0.5份，成膜助剂3～5份，增稠剂0.3～0.8份，去离子水0～9份；所述成膜助剂组成与配为：二丙二醇甲醚35％、二丙二醇二甲醚65％；
B组分：亲水性异氰酸酯固化剂65～70份，二丙二醇二甲醚30～35份；
所述A组分和B组分的重量比为A组份：B组份＝10:1。
2.根据权利要求1中所述的一种水性双组分氟碳导电防腐漆，其特征在于，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：
A组分：水性氟碳树脂55份，导电镍粉30份，丙二醇1.5份，消泡剂0.4份，硅烷偶联剂2.5份，分散剂0.5份，流平剂0.15份，PH调整剂0.15份，润湿剂0.5份，干膜防霉剂0.3份，成膜助剂5份，增稠剂0.65份，去离子水5份；
B组分：亲水性异氰酸酯固化剂68份，二丙二醇二甲醚32份。
3.根据权利要求1所述的一种水性双组分氟碳导电防腐漆，其特征在于，所述水性氟碳树脂采用中羟值反应型树脂，氟含量>18％。
4.根据权利要求1所述的一种水性双组分氟碳导电防腐漆，其特征在于，所述导电镍粉为液相还原法制备的镍粉，其粒径范围为1.2-1.4μm。
5.根据权利要求1所述的一种水性双组分氟碳导电防腐漆，其特征在于，所述消泡剂为水性长效有机硅消泡剂，所述分散剂为水性高分子分散剂，所述流平剂为有机硅流平剂，所述润湿剂为一种硅氧烷双生技术的低表面活性剂，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，所述亲水性聚氨酯固化剂为亲水性固化剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种水性双组分氟碳导电防腐漆，其特征在于，所述水性氟碳树脂为上海东氟化工公司的DF-M05产品；所述导电镍粉为深圳夏特科技有限公司SNi-1产品；所述丙二醇为为陶氏化学的丙二醇；所述消泡剂为毕克公司的BYK093产品；所述硅烷偶联剂选用南京帝蒙特化学有限公司的319产品；所述分散剂为毕克公司的BYK191产品；所述流平剂为毕克公司的BYK333产品；所述润湿剂为TEGO Twin 4200产品；所述PH调整剂为美国陶氏化学公司AMP-95产品；所述干膜防霉剂为美国特洛伊公司的Troysan s89产品；所述二丙二醇甲醚为DOW公司的DPM产品；所述二丙二醇二甲醚为DOW公司的DMM产品；所述增稠剂为深圳明佳科技有限公司的PU40W产品；所述亲水性聚氨酯固化剂为科斯创公司的 XP 2457产品。
7.一种如权利要求1所述的水性双组分氟碳导电防腐漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)制备A组分：
步骤一、将水性氟碳树脂加入配漆容器中；
步骤二、在400-500rpm/min的低速搅拌下缓慢加入导电镍粉、消泡剂、丙二醇、硅烷偶联剂、分散剂，然后1000-1200rpm/min的转速下高速分散45min；
步骤三、在400rpm/min低速搅拌下依次缓慢地将润湿剂、流平剂、PH调整剂、干膜防霉剂加入配漆容器中，然后在600-800rpm/min的转速下中速搅拌10min；
步骤四、将成膜助剂与去离子水按1：1预混合后，在400-500rpm/min的转速下低速搅拌状态下缓慢加入配漆容器中；
步骤五、在400-500rpm/min低速搅拌下缓慢将剩余的去离子水加入配漆容器中，搅拌均匀后加入增稠剂调整漆液粘度为100～105KU；
步骤六、静置消泡后，使用200目过滤布过滤包装，即制得水性双组分氟碳导电防腐漆的A组份；
(二)制备B组分：
将二丙二醇二甲醚加入另一制漆容器中，加入亲水性聚氨酯固化剂，搅拌均匀，即制得水性双组分氟碳导电防腐漆的B组份；
(三)配制双组分水性双组分氟碳导电防腐漆：
按A组份：B组份：水＝100：10：10混合均匀后，静置10min消泡，制得水性双组分氟碳导电防腐漆。
8.根据权利要求7所述的一种水性双组分氟碳导电防腐漆的制备方法，其特征在于，由如下按重量份数配比的各组份混合制成：水性氟碳树脂55份，导电镍粉30份，丙二醇1.5份，消泡剂0.4份，硅烷偶联剂2.5份，分散剂0.5份，流平剂0.15份，PH调整剂0.15份，润湿剂0.5份，干膜防霉剂0.3份，成膜助剂5份，增稠剂0.65份，去离子水5份；亲水性异氰酸酯固化剂68份，二丙二醇二甲醚32份。
9.一种如权利要求1所述的水性双组分氟碳导电防腐漆的使用方法，其特征在于，按A组份：B组份：水＝100：10：10-20混合均匀后，静置10min消泡，喷涂在已做好环氧底漆的底材板上，湿膜喷涂量为150g/m2，漆膜在常温下表干40min，实干时间24h，室温下干燥7天测试结果。
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