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本文制备了一种兼具优异导静电性能和防腐蚀性能的浅色水性环氧导静电防腐蚀涂料,研究了影响其导静电性能和防腐蚀性能的诸多因素。论文分为两部分:
第一部分通过采用LS13320激光散射粒度分析仪、荷兰Philips公司XL30型扫描电子显微镜对5种浅色导电填料进行测试和表征,并对比了其用量对涂层导静电性能的影响;系统研究了不同水性环氧树脂体系、固化剂以及水性环氧树脂/固化剂比例、分散剂种类及用量、分散搅拌速度、颜填料体积浓度(PVC)、钛白粉用量、涂膜厚度、固化温度、干燥时间等因素对涂层导静电性能的影响。实验结果表明,最佳导电填料为浅色导电填料A;最佳成膜物质为低分子量双酚A型水性环氧树脂A和改性胺类固化剂A,两者比例为2:1~4:1时,涂层的导静电性能最佳;最佳分散剂为聚羧酸钠盐分散剂C,其最佳用量为0.6%;最佳分散搅拌速度为1000r/min;PVC=30~35%时,涂层具有较佳的导静电性能;钛白粉用量为2.7%时,涂层颜色较浅,导静电性能较好;涂层厚度大于40μm后,固化温度在20℃-40℃之间,常温下固化干燥5d后,涂层导静电性能较佳,趋于稳定。最终制得的涂层导电网络结构连续完整,涂层体积电阻率为1.5×106Ω·m。
第二部分采用电化学阻抗测试和常规浸泡实验,系统研究了不同水性环氧树脂体系、不同水性环氧固化剂以及环氧树脂/环氧固化剂比例、不同防锈颜料、PVC、分散剂种类及用量等对涂层防腐蚀性能的影响。实验结果表明,最佳成膜物质为低分子量双酚A型水性环氧树脂A和改性胺类固化剂A,两者比例为2:1~4:1时,涂层具有最佳的防腐蚀性能;最佳防锈颜料为防锈颜料A;PVC=35%时涂层的防腐蚀性能最佳;最佳分散剂为分散剂C,分散剂C用量为0.6%B寸,涂层的防腐蚀性能最佳,涂料体系的粘度最低,涂料体系的贮存稳定性最好。实验证明,电化学阻抗测试结果与浸泡实验结果一致,这表明电化学阻抗测试是一种有效快速的涂层性能评价和研究方法。
最终制备出兼具优异导静电性能和防腐蚀性能的浅色水性环氧导静电防腐蚀涂料,全面达到了GB6950-2001以及GB13348规定的石油罐内导静电涂料的性能指标,具有广阔的应用前景。