[发明专利]防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料及其制备方法。本发明的防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料由羟基树脂、助剂、溶剂、纳米碳类浓缩浆、填料和固化剂组成，其制备方法如下：首先用氟硅烷偶联剂将纳米碳类粉体进行改性，再将改性后的纳米碳类粉体制备成纳米碳类浓缩浆，然后把纳米碳类浓缩浆加入到羟基树脂、溶剂和助剂中，高速分散，再加入填料，再研磨，得到防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料组分一，组分一配以包含固化剂的组分二。按照上述方法制备的防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料有较好的防污、抗静电和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体地说是一种防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料及其制备方法。

背景技术

高压电力设备由于常年暴晒在户外环境中，因此需要涂装相应的耐腐蚀涂料进行保护。涂料大多是有机高分子聚合物，形成涂层后是一种绝缘体材料，在高压强直流电场作用下会产生较强的静电场。静电若是在绝缘材料上大量积聚，会导致电力设备无法使用。为此，抗静电涂料应运而生。一般表面电阻率在10⁶～10⁹Ω/cm²之间、体积电阻率在10⁵～10⁸Ω·cm之间的涂料称为抗静电涂料，可快速传导电流，消除静电荷。另外，由于静电场的存在，空气中的污秽特别容易被吸附到高压电力设备上，目前针对电力设备的防污问题研究几乎没有报道，基于以上现状，高压电力设备表面涂层要求不仅具有良好的耐腐蚀性，还必须具有一定的抗静电性和防污性能。

防腐蚀涂料的面漆通常是聚氨酯类涂料，所以制备一种防污、抗静电、防腐蚀聚氨酯涂料非常必要。CN102634276A公开了一种采用聚苯胺制备的防腐涂料，其不仅防腐蚀性能强，而且具有防污、抗静电能力。

抗静电涂料是在不导电的基料树脂中添加一定的导电填料实现导静电的功能，只有导电填料的体积分数达到一定的程度才能形成导电网络或通路，体现出导电的性质。常用的导电填料主要有金属类导电填料和碳系导电填料，包括炭黑和石墨，具有原料易得、性能稳定、导电性好、成本低廉等优点。近年来，石墨烯及其衍生物碳纳米管和纳米石墨等材料得到了广泛的发展，关于这方面的研究主要集中在提高其分散性上。

一般来说，纳米粒子的表面改性中最简单常用的方法是添加界面改性剂，即分散剂、偶联剂等。经过化学改性的石墨烯粉体表面化学结构发生变化，由非极性向极性转变，表面能降低，粒子之间的聚集能力减弱，能够很好地分散在各种溶剂体系中，增加了其在聚氨酯树脂中的稳定性和分散性。赵晓凤(石墨烯/PET复合材料的制备及性能研究[D].浙江，浙江理工大学，2017)采用KH560表面改性石墨烯，团聚现象明显减轻，分散均匀性及稳定性显著提高。Li Yaya(LI YAYA，YANG ZHENZHEN，QIU HANXUN，et al.Selfaligned Grapheneas Anticorrosive Barrier in Waterborne Polyurethane Composite Coatings[J].Journal of Materials Chemistry A,2014,34(2):14139-14145)等用钛酸酯偶联剂来改性石墨烯，使其在水性聚氨酯中均匀分散。以上偶联剂的改性可以改善和提高石墨烯或氧化石墨烯在树脂中的分散性，但是对涂层的防污秽性能并不一定有所提高。

发明内容

本发明在现有聚氨酯涂料腐蚀性能研究的基础上，提供一种防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料，其具有贮存稳定性好，不易沉底，并且固化后形成的防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂层的防污、抗静电和防腐性能明显提高。

为此，本发明采用如下的技术方案：防污抗静电耐腐蚀纳米复合聚氨酯涂料，其包括以下两组分：

按重量份数计，组分一包括以下组分和含量：

按重量份数计，组分二包括以下组分和含量：

溶剂 0～30，