專利名稱：電力桿塔用納米復合氟碳重防腐涂料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種防腐涂料，尤其是涉及一種具有耐候性的電力桿塔用納米復合氟碳重防腐涂料。本發明還涉及所述的涂料的制備方法。
背景技術：
電網設施防腐保護性能的可靠性是影響輸變電線路長期安全運行的重要因素之一。腐蝕破壞在短期內不易覺察，往往被人們所忽視，但它所引起的事故卻極其驚人。它能很快摧毀電網中的設備，引發事故，有的造成一次設備損壞和著火，有的造成發電廠、變電站全部停止運行，有的甚至發展成為嚴重的系統事故。隨著電站容量的不斷擴大，電網安全、運行的要求越來越嚴格，對耐腐蝕和穩定性的要求也就越高。以前所用的為電網設施防腐保護的醇酸涂料、丙烯酸酯涂料、聚氨酯涂料耐候性不夠優良，已不能適應新的電力桿塔防腐蝕要求。
發明內容
本發明所要解決的第一個技術問題，就是提供一種具有優良耐候性的電力桿塔用納米復合氟碳重防腐涂料。上述技術問題的解決，本發明采用如下技術方案
一種電力桿塔用納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于由組分一和組分二構成
按組分一重量份計，組分一包括以下組分和含量范圍
合成樹脂10 - 85 納米金屬粉O. 2 - 30 著色顏料O — 40 有機緩蝕劑O. 01-5 填料0-35 助劑O. 5 — 5 溶劑5-35
按組分二重量份計，組分二包括以下組分和含量范圍
固化劑50-100 溶劑0-50
組分一與組分二的配比為(100 :1) (100 :80)。所述的納米復合氟碳重防腐涂料的合成樹脂優選范圍為35 75，納米金屬粉優選范圍為O. 5 20，有機緩蝕劑優選范圍為O. 5 3。所述的納米復合氟碳重防腐涂料的合成樹脂為氟碳樹脂，固化劑為異氰酸酯類固化劑。所述納米復合氟碳重防腐涂料的有機緩蝕劑是硝基化合物。有機緩蝕劑是間硝基月桂酸鋅(鈣)、對硝基月桂酸鋅(鈣)、間硝基軟脂酸鋅(鈣)、對硝基軟脂酸鋅(鈣)、間硝基硬脂酸鋅(鈣)、對硝基硬脂酸鋅(鈣)。所述納米金屬粉是納米招粉、納米鋅粉、納米錯粉、納米猛粉、納米f凡粉之一或它們的混合物，納米金屬粉的平均粒度< lOOnm。所述溶劑為涂料的常用溶劑。所述著色顏料為涂料常用顏料，如鈦白粉、氧化鋅、鋅鋇白等。所述填料為涂料常用填料，如重體碳酸鈣、輕體碳酸鈣、滑石粉、石英等。所述助劑是涂料制備過程中經常使用的助劑，包括防沉劑、潤濕分散劑或流平劑等;
本發明納米復合氟碳重防腐涂料中，所使用的合成樹脂，可以選自日本旭硝子株氏會 社商品名為 Lumiflon 的氟碳樹脂，如 Lumiflon LF — 100、Lumiflon LF — 200、LumiflonLF - 400等，西安樂甲新化工有限公司的福特 氟碳樹脂，日本大金公司的4F氟碳樹脂，如GK570等，大連明辰振邦氟涂料股份有限公司的FEVE型氟碳樹脂；作為納米氟碳航空涂料的固化劑組分可以選自德國拜耳(Bayer)公司的Desmodur N75、Desmodur N100、Desmodur N3390、Desmodur N3300、Desmodur VPLS 2010/1、Desmodur VPLS 2103、Desmodur Z4470 ;法國羅地亞(Rhodia)公司的 Tolonate HDB_75MX、Tolonate HDT-90 ；日本氟碳樹脂株式會社的 CORONATE 2604,CORONATE HX - T,CORONATE 2384,CORONATE HK。固化劑組分和改性合成樹脂組分的配比為NCO 0H=0. 8 - I. 5 1 (摩爾比)。本發明提供上述納米復合氟碳重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟操作
1)在容器中加入合成樹脂、溶劑、納米金屬粉、助劑，利用高速分散機在400-500rpm分散10-15分鐘，再加入著色顏料、有機緩蝕劑和填料，經500-1000rpm分散20-30分鐘；
2)把上述物料進行砂磨，砂磨時間為1-5小時，測試細度<40 μ m后，出料，過濾，包裝，制備成組分一；
3)把固化劑加入到攪拌釜中，根據需要加入溶劑稀釋，利用高速分散機在400-500rpm分散10-15分鐘，過濾后出料，包裝，制備成組分二 ；
4)將組分二加入組分一中，攪拌均勻后，噴涂、刷涂或浸涂在基材表面，常溫或加熱固化形成納米復合氟碳重防腐涂層。本發明的優點如下
1、本發明納米復合氟碳重防腐涂料主要由納米金屬粉等組成，所用材料不含鉻酸鹽，有利于環保；
2、本發明納米復合氟碳重防腐涂料由于采用納米材料與有機緩蝕劑復合使用的技術方案，使得涂層的耐候性、抗滲透性、耐腐蝕性顯著提高。有機緩蝕劑一方面增加了涂層的耐蝕性，另一方面可以減緩或防止納米金屬粉的氧化。
具體實施例方式本發明中除非特別指明外，所涉及的比例均為重量百分比。試樣制備方法若干150mmX 75mmX 2mm LY12招合金板表面經除油處理后，噴涂兩道涂料(干膜厚度為40±5 μ m)，涂料分別采用納米復合氟碳重防腐涂料、對比的氟碳涂料，常溫干燥7天后，進行涂層性能測試。性能評價納米復合氟碳重防腐涂層、對比氟碳涂層按GB/T 1865 一 1997在美國Atlas Electric Devices公司的Ci3000老化儀上連續光照3500小時的人工氣候老化實驗，耐候性按照GB1766 - 1995進行綜合評定等級進行評價。涂層試樣的中性鹽霧試驗采用日本須賀試驗機株式會社的ST-IS0-3鹽霧試驗機。NaCl溶液濃度為3. 5wt%，試驗溫度為40±2°C，連續噴霧1500小時，中性鹽霧試驗執行標準GB1771-79，按照GB1740-79評定涂層耐鹽霧性等級。實施例I
組分一的制備方法在分散缸中加入40kg JF-2x氟碳樹脂(固含量為50wt%，羥值25mgK0H/g)，加入二甲苯18kg，然后加入納米釩粉15kg，再加入BYK-163潤濕分散劑O. 9kg、BYK-306流平劑O. 1kg、ΒΕΝΤ0ΝΕ 38有機膨潤土防沉劑(美國RHEOX公司)O. 5kg、鈦白粉10kg、對硝基肉桂酸鋅3kg、滑石粉12. 5kg，上述基料用高速分散機500rpm分散10分鐘，然后用臥式砂磨機研磨至細度30 μ m后，過濾、包裝，制備成納米復合氟碳重防腐涂料的組分一。
組分二的制備方法把固化劑80kg Desmudur N75 (固含量為75wt%，NCO含量為16. 5wt%)加入分散缸中，再加入20kg醋酸丁酯，用高速分散機500rpm分散15分鐘后過濾、包裝。兩組分按組分一組分二 =100:5 (重量比)配比攪拌后制成納米復合氟碳重防腐涂料。在75mmX 150mmX 2mm的LY12招合金上噴涂該納米復合氟碳重防腐涂料,常溫下干燥7天，干膜厚度為40±5μπι。實施例2
組分一的制備方法40kg JF-2x氟碳樹脂(固含量為50wt%，羥值25mgK0H/g)，加入二甲苯18kg，然后加入納米釩粉10kg，再加入BYK-163潤濕分散劑O. 9kg、BYK_306流平劑O. 1kg、ΒΕΝΤ0ΝΕ 38有機膨潤土防沉劑(美國RHEOX公司)O. 5kg、鈦白粉10kg、對硝基肉桂酸鋅1kg、滑石粉14. 5kg,上述基料用高速分散機500rpm分散10分鐘,然后用臥式砂磨機研磨至細度30 μ m后，過濾、包裝，制備成納米復合氟碳重防腐涂料的組分一。組分二的制備方法把固化劑80kg Desmudur N75 (固含量為75wt%，NCO含量為16. 5wt%)加入分散缸中，再加入20kg醋酸丁酯，用高速分散機500rpm分散15分鐘后過濾、包裝。兩組分按組分一組分二 =100:5 (重量比)配比攪拌后制成納米復合氟碳重防腐涂料。在75mmX 150mmX 2mm的LY12招合金上噴涂該納米復合氟碳重防腐涂料,常溫下干燥7天，干膜厚度為40±5μπι。實施例3
組分一的制備方法40kg JF-2x氟碳樹脂(固含量為50wt%，羥值25mgK0H/g)，加入二甲苯18kg，然后加入納米釩粉2kg，再加入BYK-163潤濕分散劑O. 9kg、BYK-306流平劑
O.1kg、BENTONE 38有機膨潤土防沉劑(美國RHEOX公司)O. 5kg、鈦白粉10kg、對硝基肉桂酸鋅O. 5kg、滑石粉29kg,上述基料用高速分散機500rpm分散10分鐘,然后用臥式砂磨機研磨至細度30 μ m后，過濾、包裝，制備成納米復合氟碳重防腐涂料的組分一。組分二的制備方法把固化劑80kg Desmudur N75 (固含量為75wt%，NCO含量為16. 5wt%)加入分散缸中，再加入20kg醋酸丁酯，用高速分散機500rpm分散15分鐘后過濾、包裝。兩組分按組分一組分二 =100:5 (重量比)配比攪拌后制成納米復合氟碳重防腐涂料。在75mmX 150mmX 2mm的LY12招合金上噴涂該納米復合氟碳重防腐涂料,常溫下干燥7天，干膜厚度為40±5μπι。
比較例I
組分一的制備方法在分散缸中加入40kg JF-2x氟碳樹脂(固含量為50wt%，羥值25mgK0H/g)，加入二甲苯18kg，再加入BYK-163潤濕分散劑O. 9kg、BYK_306流平劑O. 1kg、BENTONE 38有機膨潤土防沉劑(美國RHEOX公司)0. 5kg、鈦白粉10kg、滑石粉30. 5kg，上述基料用高速分散機500rpm分散10分鐘,然后用臥式砂磨機研磨至細度30 μ m后，過濾、包裝，制備成氟碳涂料的組分一。組分二的制備方法把固化劑80kg Desmudur N75 (固含量為75wt%，NCO含量為16. 5wt%)加入分散缸中，再加入20kg醋酸丁酯，用高速分散機500rpm分散15分鐘后過濾、包裝。兩組分按組分一組分二 =100:5 (重量比)配比攪拌后制成氟碳涂料。在75mmX 150mmX2mm的LY12鋁合金上噴涂該氟碳涂料，常溫下干燥7天，干膜厚度為
40±5 μ m0耐候性和中性鹽霧試驗的結果見表I。由表I可以看出，實施例I 3用納米復合氟碳重防腐涂料制備的涂層試樣的耐候性和耐鹽霧性能明顯優于比較例I的沒有納米金屬粉、有機緩蝕劑的氟碳涂層試樣。表I
權利要求
1.一種電力桿塔用納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于由以下兩組分構成 按組分一重量份計，組分一包括以下組分和含量范圍 合成樹脂10 - 85 納米金屬粉O. 2 - 30 著色顏料O — 40 有機緩蝕劑O. 01-5 填料0-35 助劑O. 5 — 5 溶劑5-35 按組分二重量份計，組分二包括以下組分和含量范圍 固化劑50-100 溶劑0-50 組分一與組分二的配比為100 :1 80。
2.根據權利要求I所述的納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于所述的合成樹脂優選范圍為35 75，納米金屬粉優選范圍為O. 5 20，有機緩蝕劑優選范圍為O. 5 3。
3.根據權利要求I所述的納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于所述的合成樹脂為氟碳樹脂，固化劑為異氰酸酯類固化劑。
4.根據權利要求I所述的納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于所述的有機緩蝕劑是硝基化合物。
5.根據權利要求5所述的納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于所述的有機緩蝕劑是間硝基月桂酸鋅、間硝基月桂酸鈣、對硝基月桂酸鋅、對硝基月桂酸鈣、間硝基軟脂酸鋅、間硝基軟脂酸鈣、對硝基軟脂酸鋅、對硝基軟脂酸鈣、間硝基硬脂酸鋅、間硝基硬脂酸鈣、對硝基硬脂酸鋅、對硝基硬脂酸鈣、對硝基肉桂酸鋅或對硝基肉桂酸鈣。
6.根據權利要求I所述的納米復合氟碳重防腐涂料，其特征在于所述納米金屬粉是納米鋁粉、納米鋅粉、納米鋯粉、納米錳粉、納米釩粉之一或它們的混合物，納米金屬粉的平均粒度< lOOnm。
7.—種如權利要求I所述的納米復合氟碳重防腐涂料的制備方法，包括如下步驟 1)在容器中加入合成樹脂、溶劑、納米金屬粉、助劑，利用高速分散機在400-500rpm分散5-10分鐘，再加入著色顏料、有機緩蝕劑和填料，經500-1000rpm分散20-30分鐘； 2)把上述物料進行砂磨，砂磨時間為1-4小時，測試細度<40 μ m后，出料，過濾，包裝，制備成組分一； 3)把固化劑加入到攪拌釜中，根據需要加入溶劑稀釋，利用高速分散機在400-500rpm分散5-10分鐘，過濾后出料，包裝，制備成組分二 ； 4)將組分二加入組分一中，攪拌均勻后，噴涂、刷涂或浸涂在基材表面，常溫或加熱固化形成納米復合氟碳重防腐涂層。
全文摘要
本發明涉及電力桿塔用納米復合氟碳重防腐涂料及其制備方法，涂料由雙組分構成，組分一由0.2－30納米金屬粉、10－85合成樹脂、0－40著色顏料、有機緩蝕劑0.01-5等組成；其制備是首先將合成樹脂、溶劑、納米金屬粉、助劑加入分散缸中進行高速分散，然后研磨，經過濾后制成納米復合氟碳重防腐涂料的組分一，將固化劑與溶劑分散混合制成納米復合氟碳重防腐涂料的組分二，組分一和組分二按比例均勻混合得到涂料；本發明提出采用納米金屬粉和有機緩蝕劑的方法制備納米復合氟碳重防腐涂料，提高了涂層的耐候性和耐蝕性。
文檔編號C09D5/10GK102702876SQ20121007428
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者劉福春, 梁永純, 聶銘, 鐘萬里, 韓恩厚 申請人:中國科學院金屬研究所, 廣東電網公司電力科學研究院