一种添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料及其制备方法与流程

本发明涉及一种导静电地坪涂料，特别涉及一种添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料及其制备方法。

背景技术：

在导静电地坪涂料领域，采用不同组份的导静电地坪涂料来实现地坪表层的耐磨导静电防护是众所周知的。对于地坪耐磨导静电防护工程，耐磨导静电地坪涂料由于具有施工工艺简单便捷、作用显著、成本低廉、性能突出以及寿命长等优点，其一直在扮演着较为重要的角色。在研究和提高耐磨导静电地坪涂料的导静电与防腐性能过程中，发明人发现现有技术中的耐磨导静电地坪涂料至少存在如下问题：

传统的耐磨导静电地坪涂料主要采用导电云母粉为导电材料制备而成，自身比重太大，容易沉淀；分散性差，存在对生产工艺控制要求较高；且易被氧化，导电性能不稳定、成本高，在固化后的使用过程中导电性能损耗率较高、防腐效果差等问题；

针对上述问题，有必要开发一种添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料及其制备方法，优化其导静电及防腐性能，并实现其功能化应用。

技术实现要素：

为了克服上述耐磨导静电地坪涂料所存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较好的导电性能与防腐性能的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料，其能够满足耐磨导静电地坪涂料领域的应用需求。

就耐磨导静电地坪涂料而言，以质量半分比计，本发明为解决上述技术问题的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料由以下原料制成：

环氧树脂，40～50wt％；

二甲苯，8～15wt％；

正丁醇，3～5wt％；

防沉助剂，0.5～1wt％；

低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液，0.5～1wt％；

钛白粉，8-～15wt％；

碳黑粉，0.1～5wt％；

沉淀硫酸钡，8～15wt％；

氧化铝粉，8～15wt％；

氨基硅烷，0.2～0.5wt％；

碳纳米管材料，0.5～1wt％；

固化剂，10～20wt％。

可选的，所述低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液为byk-p104、byk-p104s、byk-p105、ld-1242及disponer904s中的任意一种。

可选的，所述固化剂为脂肪胺固化剂。

可选的，所述耐磨导静电地坪涂料通过以下步骤制得：

步骤a1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌20-30分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤a2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度≤35μm，浆料温度≤55℃；

步骤a3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤a2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散5-10分钟，冷却至常温；

步骤a4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤a3制得的混合液中，分散5～10分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的新型耐磨导静电地坪涂料。

与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种制备具有较好的导电性能与防腐性能的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料的方法。

就制备耐磨导静电地坪涂料的方法而言，本发明为解决上述技术问题的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料的制备方法包括如下步骤：

步骤b1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌20-30分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤b2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度≤35μm，浆料温度≤55℃；

步骤b3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤b2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散5-10分钟，冷却至常温；

步骤b4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤b3制得的混合液中，分散5～10分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的新型耐磨导静电地坪涂料。

上述技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本技术方案中添加碳纳米管材料为导电填料，通过改变碳纳米管的的结构及含量，使得制备的耐磨导静电地坪涂料具有更好的分散性和导电性；添加的分散剂进一步提高了碳纳米管材料的分散性能；添加的氧化铝粉，使得制备的耐磨导静电地坪涂料具有更好的耐磨性能；并且添加的氨基硅烷进一步提高了耐磨性能和耐化学品性能；相对于导电云母粉型导静电地坪漆，其很少的用量就能形成导电网链；其密度比导电云母粉颗粒小得多，不易因重力的作用而聚沉；且耐化学品稳定好；其具有生产工艺简单，导电性能稳定、成本降低1/3，在固化后的使用过程中较好的导电性能与防腐性能，能够满足耐磨导静电地坪涂料领域的应用需求，对比常规的环氧导静电涂料能提高1～2倍的耐磨性、防腐性及更好的导静电稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

本实施例提供一种添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料，以质量百分比计，该添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料由以下原料制成：

环氧树脂，40wt％；

二甲苯，9.9wt％；

正丁醇，3.5wt％；

防沉助剂，0.8wt％；

高分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液，0.8wt％；

钛白粉，9wt％；

碳黑粉，0.2wt％；

沉淀硫酸钡，15wt％；

氧化铝粉，10wt％；

氨基硅烷，0.3wt％；

碳纳米管材料，0.5wt％；

固化剂，10wt％。

进一步地，所述低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液为byk-p104。

进一步地，所述固化剂为脂肪胺固化剂。

进一步地，所述耐磨导静电地坪涂料通过以下步骤制得：

步骤a1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌20分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤a2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度35μm，浆料温度50℃；

步骤a3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤a2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散8分钟，冷却至35℃；

步骤a4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤a3制得的混合液中，分散5分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料。

与此相应，本实施例还提供一种制备具有较好的导电性能与防腐性能的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料的方法，具体地，包括如下步骤：

步骤b1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌20分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤b2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度35μm，浆料温度50℃；

步骤b3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤b2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散8分钟，冷却至35℃；

步骤b4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤三制得的混合液中，分散5分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的新型耐磨导静电地坪涂料。

实施例2

本实施例提供一种添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料，以质量百分比计，该添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料由以下原料制成：

环氧树脂，44wt％；

二甲苯，8.18wt％；

正丁醇，3.3wt％；

防沉助剂，0.6wt％；

高分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液，0.7wt％；

钛白粉，10wt％；

碳黑粉，0.22wt％；

沉淀硫酸钡，12wt％；

氧化铝粉，9wt％；

氨基硅烷，0.4wt％；

碳纳米管材料，0.6wt％；

固化剂，11wt％。

进一步地，所述低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液为byk-p104s。

进一步地，所述固化剂为脂肪胺固化剂。

进一步地，所述耐磨导静电地坪涂料通过以下步骤制得：

步骤a1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌22分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤a2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度30μm，浆料温度55℃；

步骤a3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤a2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散10分钟，冷却至32℃；

步骤a4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤a3制得的混合液中，分散5分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料。

与此相应，本实施例还提供一种制备具有较好的导电性能与防腐性能的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料的方法，具体地，包括如下步骤：

步骤b1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌22分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤b2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度30μm，浆料温度55℃；

步骤b3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤b2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散10分钟，冷却至32℃；

步骤b4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤三制得的混合液中，分散5分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的新型耐磨导静电地坪涂料。

实施例3

本实施例提供一种添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料，以质量百分比计，该添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料由以下原料制成：

环氧树脂，46wt％；

二甲苯，8.28wt％；

正丁醇，3.2wt％；

防沉助剂，0.5wt％；

高分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液，0.6wt％；

钛白粉，10wt％；

碳黑粉，0.22wt％；

沉淀硫酸钡，10wt％；

氧化铝粉，8wt％；

氨基硅烷，0.5wt％；

碳纳米管材料，0.7wt％；

固化剂，12wt％。

进一步地，所述低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液为byk-p105、ld-1242及disponer904s中的任意一种。

进一步地，所述固化剂为脂肪胺固化剂。

进一步地，所述耐磨导静电地坪涂料通过以下步骤制得：

步骤a1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌23分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤a2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度33μm，浆料温度50℃；

步骤a3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤a2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散10分钟，冷却至30℃；

步骤a4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤a3制得的混合液中，分散5分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料。

与此相应，本实施例还提供一种制备具有较好的导电性能与防腐性能的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料的方法，具体地，包括如下步骤：

步骤b1，将设计量份的环氧树脂、二甲苯、正丁醇、防沉助剂、低分子量不饱和多元羧酸聚合物与聚硅氧烷共聚体的溶液依次投入拌料缸，以1800转/分钟的速度高速分散搅拌23分钟，直到混合液均匀无大颗粒；

步骤b2，将设计量份的钛白粉、碳黑粉、沉淀硫酸钡、氧化铝粉依次投入到步骤一制得的混合液中，边加料边以1800转/分钟的转速进行高速分散均匀后，进入研磨工艺，并研磨至细度33μm，浆料温度50℃；

步骤b3，将设计量份的氨基硅烷、碳纳米管材料投入到步骤b2制得的混合液中，边加料边以800转/分钟的转速进行低速分散，分散10分钟，冷却至30℃；

步骤b4，将设计量份的脂肪胺固化剂投入到步骤三制得的混合液中，分散5分钟，分装即得所述添加碳纳米管材料的新型耐磨导静电地坪涂料。

漆膜固化及其性能比较：

按照实施例1～3，将制得的添加碳纳米管材料的耐磨导静电地坪涂料溶解于二甲苯：正丁醇＝7:3的混合溶剂中，调节至涂-4杯粘度为45秒，以滚涂方式涂布于水泥底材表面，室温固化，得到具有耐磨导静电特性的防腐涂层，并对各个实施例下制得的漆膜进行性能测试，统计数据如表一所示。

表一.基于添加碳纳米管材料的新型耐磨导静电地坪涂料的固化涂层性能

参照表一可以得出结论：对比实施例一、二、三，由于添加碳纳米管材料进行耐磨导静电地坪涂料改性，所制备的涂层均具有较好导静电性能；随着碳纳米管材料含量的上升，导静电性能上升；此外，复合涂层表现出来的耐腐蚀性和耐磨性都具有较好的结果。相对于导电云母粉型导静电地坪漆，其很少的用量就能形成导电网链；其密度比导电云母粉颗粒小得多，不易因重力的作用而聚沉；且耐化学品稳定好；其具有生产工艺简单，导电性能稳定、成本降低1/3，在固化后的使用过程中较好的导电性能与防腐性能，对比常规的环氧导静电涂料能提高1～2倍的耐磨性、防腐性及更好的导静电稳定性。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

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