一种梯度导电涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108976877A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201810757574.1(22)申请日2018.07.11(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人冯拉俊王芳芳马会妮(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人曾庆喜(51)Int.Cl.C09D5/24(2006.01)C09D163/00(2006.01)C09D175/04(2006.01)C09D201/00(2006.01)C09D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种梯度导电涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种梯度导电涂层，包括高聚物基料、碳材料和固化剂，碳材料为碳黑或碳纳米管，高聚物基料为环氧树脂、不饱和树脂或聚氨酯。其制备方法为：首先，制备碳材料底层，并对基体表面进行喷砂预处，之后将碳材料底层涂刷在基体表面；待基体表面的成膜物质10％～30％固化时，依次将碳材料中层和上层涂刷在基体表面，最后，将涂层进行沉降固化，即可。该方法保证了导电粒子在涂层中均匀分散，使涂层不产生蜂窝或气孔，涂层的粘结强度高，且在导电介质含量较小的情况下也能导电，提高了基体的防腐效果。CN108976877ACN108976877A权利要求书1/1页1.一种梯度导电涂层，其特征在于，包括高聚物基料、碳材料和固化剂；所述碳材料为碳黑或碳纳米管；所述高聚物基料为环氧树脂、不饱和树脂或聚氨酯。2.一种梯度导电涂层的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，制备碳材料底层：将质量比为1：0.1～0.15：0.005～0.006的高聚物基料、稀释剂和碳材料混合均匀，之后加入固化剂，搅拌3min～5min，得到碳材料底层；步骤2，对基体表面进行喷砂预处理；步骤3，将经步骤1后得到的碳材料底层涂刷在步骤2中预处理后的基体表面；步骤4，制备碳材料中层：将质量比为1：0.1～0.15：0.008～0.009的高聚物基料、稀释剂和碳材料混合均匀，之后加入固化剂，搅拌3min～5min，得到碳材料中层；步骤5，当步骤3中基体表面的成膜物质10％～30％固化时，将步骤4中得到的碳材料中层涂刷在步骤3中的基体表面；步骤6，制备碳材料上层：将质量比为1：0.1～0.15：0.009的高聚物基料、稀释剂和碳材料混合均匀，之后加入固化剂，搅拌3min～5min，得到碳材料上层；步骤7，待步骤4中基体表面的成膜物质10％～30％固化时，将步骤6中得到的碳材料上层涂刷在步骤5中的基体表面；步骤8，沉降固化：将制备7得到的涂层在室温条件下固化3h，即得到梯度导电涂层。3.根据权利要求2所述的一种梯度导电涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1、步骤4和步骤6中，碳材料均为碳黑或碳纳米管；高聚物基料均为环氧树脂、不饱和树脂或聚氨酯。4.根据权利要求2所述的一种梯度导电涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1、步骤4和步骤6中，混合时，均采用机械搅拌，搅拌时间为1h～2h；或者均采用超声波振动，振动时间为1h～2h。5.根据权利要求2所述的一种梯度导电涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，具体步骤为：对基体表面进行喷砂粗化处理，喷砂压力为0.4MPa～0.7MPa，磨料为16目～18目金刚砂，之后采用高压气吹掉基体表面的浮灰。6.根据权利要求2所述的一种梯度导电涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3、步骤5和步骤7中，涂层厚度均控制在0.1mm～0.3mm。2CN108976877A说明书1/8页一种梯度导电涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种梯度导电涂层，还涉及该导电涂层的制备方法。背景技术[0002]在石油化工设备表面涂覆导电涂层，可以防止设备腐蚀，还可防止由静电产生火花引起的着火，由于导电涂层必须具有防腐功能，一般来说，涂层越厚耐腐蚀性越好，因此，在金属表面涂覆防腐涂层时一般涂刷2-3遍，以保证涂层的厚度。但导电涂层不同于一般的有机涂料，它主要是以具有防腐作用的非金属高聚物作为成膜物质，金属粒子或碳物质作为导电介质填充在高聚物中，在高聚物凝固以后，形成含有导电粒子的高聚物涂层，达到导电防腐的效果。这些导电的金属粒子或碳物质大多数为Cu粉末、Ag粉末、碳黑、碳纤维和碳纳米管，由于金属粒子的比重较大，当其与有机的高聚物混合后，容易产生沉淀，特别是在涂刷施工过程中，由于重力作用容易沉淀在涂层的底部，沉淀在底部后使涂层与基体的粘接强度降低，涂层容易起皮、脱落；除此之外，导电的金属粒子沉积在涂层的底部，涂层表面不含或含有很少的导电粒子，使涂层的导电性很难达到标准要求。使用碳纤维作为导电介质，