浅谈导电防腐环氧涂料的研究和制备

浅谈导电防腐环氧涂料的研究和制备

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1、摘要:研究了不同树脂、溶剂、导屯填料和烘干温度对导电防腐涂层性能的彩响,确定了制备环氧导电防腐涂料的较佳工艺条件:改性环氧树脂25%(质量分数,下同),固化剂5%,银包玻璃微珠70%(银含量30%),溶剂为正丁醇和二甲苯的混合溶液,烘干温度60°C,烘干时间2h。曲此工艺得到的环氧导电防腐涂层呈乳白色,涂膜光滑,电阻率为0.03~0.05?•cm,附着力2级。经过25飞0d的腐蚀试验,涂膜的电阻率变化较小。该环氧导电防腐涂料可用丁电解行业,以减缓酸雾对金屈导电材料的腐蚀。关键词:导电涂料;防腐;改性环氧树脂;银包玻璃微珠中图分类号:TG178;TQ637文献标志码:A文章编号:10

2、04-227X(2010)09-0049-041•前言导电涂料应用广泛,尤其是在电了工业、建筑工,业、航天航空、石油化工和军用工业等领域具有重耍的实用价值[1-5]o它具有设备简单、施工方便、成木低廉、可涂覆于各种复杂形状表面等优点[6]。但是,导电涂料通常被涂覆于不导电的基体如塑料、陶瓷、钢化玻璃等,使其具有导电性,从而达到导电、防静电或电磁屏蔽的廿的。木文所制备的导电防腐涂料是涂覆于金属基体上,用于导电金属的防护。以冶金行业屮的电解铜和电解锌为例。电解铜槽液通常含20%(质量分数)的H2SO4,由于温度较高,硫酸介质及其产生的酸雾具有强烈的腐蚀性[7];而电解锌的整个工艺流程都

3、有较强的酸液及酸雾腐蚀生产设备及生产车间[8]。电解工艺中广泛采用的导电棒为铜棒,在这种潮湿的酸性环境下,铜棒很容易被腐蚀,其表面会生成一层铜绿,严重影响到铜的导屯性。所以需对其进行定期更换,由此造成了资源的损失。本文制备的导电防腐涂料,既可使金属基体保持良好的导电性,又可以减缓金属基体在酸性环境中的腐蚀,起到保护金属、减少损失、节约能源的作用。由于铜价格较贵,而铝价格低廉,且导电性也较好,故本文选用铝片作为基体材料。冃前,导电涂料按组成及导电机理[9]可分为两大类:结构型导电涂料和掺合型导电涂料[10]。掺合型导电涂料是忖前主耍使用的导电涂料,其配方一•般包括树脂、导电填料、溶剂

4、或具他助剂[Ulo已有许多报道[12-15]对树脂的选择及不同导电填料的优缺点进行了详细的介绍。环氧树脂是1=1前在导电涂料中应用最广泛的树脂Z-,它具有附着力好(与金属、塑料、玻璃等的结合力均很好),耐化学晶性好,耐盐雾,机械性能好等优点。银包玻璃微珠则具有很好的导电性,价格便宜,乂可弥补银易迁移的缺点。故本文选用改性环氧树脂为黏结剂、银包玻璃微珠为导电填料,来制备导电防腐涂料,并研究了树脂、导电填料等因素对涂料性能的影响,最终得到了导电防腐涂料的最佳制备条件。2•实验2.1材料改性环氧树脂出E-44环氧树脂改性得到;市售增韧剂和分析纯正丁醇、二甲苯;银包铜粉(片状,银含屋30%

5、)、银包玻璃微珠(球状,银含量30%),自制。2.2涂料的制备2.2.1改性环氧树脂的制备将5%(质量分数)增韧剂加至E-44环氧树脂中,研磨均匀后即可。2.2.2制备环氧导电防腐涂料的工艺条件通过前期初步的条件实验,确定涂料制备的基本工艺条件如下:环氧树脂25%(质量分数,下同)固化剂5%导电填料70%0(烘烤)60°Ct(烘烤)2h2.2.3环氧导电防腐涂料的制备方法(1)按质量比7:3,配制由正丁醇和二甲苯组成的混合溶剂;(2)将溶剂与树脂混合,搅拌均匀;(3)加入导电填料,搅拌均匀,放置0.5h;(4)将配制好的涂料,涂覆于已处理过的金属基体上,涂层厚度为1mm左右;(5)

6、将试样放置于电热鼓风干燥箱中,60°C干燥2h,取出后检测性能。2.3导电涂层的性能表征及其分析方法2.3.1表面形貌通过冃测,观察所制备的导电涂层表而是否平整、光滑、致密。若涂层较粗糙、有孔隙,则酸雾很容易渗入而腐蚀基体,故涂层的防腐性较差。2.3.2电阻率的测量方法表面屯阻率的测量按军用电磁屏蔽涂料通用规范GJB2604-1996,用与涂层接触血为lcmXlcm方块的棒状电极进行对角测试。测试设备为SD2002型数字欧姆表(上海乾峰电子设备厂)。2.3.3结合力的检测按GB/T1720-1989检测,然后用胶带纸粘附在划痕上面,垂直撕下,观察是否有涂层脱落。2.3.4抗腐蚀性实

7、验将涂有导电防腐涂料的铝片悬挂在电沉积铜或锌的工作槽中,观察其腐蚀状况,测试其耐腐蚀性能。耐腐蚀性用天数来表示。3•结果与讨论3.1树脂的选择树脂是导电浆料的基体,它的性能很大程度上决定着导电涂料的性能。本实验对改性环氧树脂,聚氨酯树脂HD-l、HD-2和BY-1010,丙烯酸树脂AC1260、疑基丙烯酸树脂以及热塑性丙烯酸树脂进行性能对比实验,结果如表1所示。表1不同树脂涂层性能的对比Table1Comparisonbetweenpei^fonnanceofthec

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