浅色导静电油舱涂料的研究

大师

〔摘 要〕 针对舰船油舱使用要求，利用湿膜 附着力破坏理论 ，通过浅色导静电材料和偶联剂等配方研究，研制了一类可制成白色、浅白、浅灰、浅黄等多种颜色的浅色导静电油舱涂料，制备的涂层具有优异的防腐蚀性能和导静电稳定性，应用前景广阔。

〔关键词〕 浅色；导静电；油舱；涂料；云母

　1、前言

　舰船油舱的腐蚀主要出现在油舱的底部、积水部分的舱壁和与油水接触的管道。其原因是舱底积水中残留有无机酸 (如盐酸、硫化氢)、有机酸(如环烷酸)等腐蚀性物质,还有来自大气及碳氢化合物对油舱内壁的腐蚀；在水、氧和电解质的共同作用下，钢铁发生电化学反应，生成Fe 2 O 3 、Fe 3 O 4 、Fe(OH) 2 等,导致舱体腐蚀；另外，油舱在制造过程中的断续焊缝也有可能产生缝隙腐蚀等。同一种金属材料,其腐蚀速度在沿海地区要比内陆大几十倍，其原因是海洋环境下盐份含量高，腐蚀严重。

　油舱内的油品在运输、贮存和使用过程中 ,存在着摩擦、撞击、挤压、喷射等一系列接触分离过程，静电荷的产生速度有可能高于静电荷的泄漏速度，产生静电积聚。当积聚的静电荷放电能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放电间隙中油品蒸汽和空气混合物处于爆炸极限范围时，将会引起静电危害。据文献介绍，材料的体积电阻率在10 8 Ω·cm数量级以下，产生的静电荷可在瞬时消失。因此,油舱内部的防静电问题是油舱涂料需要解决的重要内容。

　舰船油舱内壁涂层除了应具备良好的防腐蚀、抗老化、耐温、耐油性能外 ,还应具有导静电性，而且导静电性能不会因长期的使用发生大的变化，导电材料不易发生迁移。为了便于维修保养和观察，涂层需制成白、浅白、浅灰等浅颜色。

　2 试验材料及检验方法

　所用材料除部分自制外，其余均为工业品，其中包含环氧树脂、聚氨酯树脂、增韧材料、改性胺类固化剂、聚氨酯固化剂、碳黑、石墨、浅色导静电填料、填料、助剂、有机溶剂等。

　涂层性能检测依相应的国家标准。

　3 结果与讨论

　3.1成膜树脂对涂料性能的影响

　采用增韧后的环氧树脂、聚氨酯树脂，依据 W.Funke湿膜附着力破坏理论，结合涂层其它物理机械性能的试验结果进行研究，进一步筛选出附着力好、防腐性能优良的成膜树脂用量。

　表 1 树脂含量对涂层湿膜附着力的影响

浸泡时间（ h）	0	720	1440	1560	2880
树脂含量 40%	1	1	1	1	2
树脂含量 45%	1	1	2	2	3
树脂含量 55%	1	1	2	3	4
树脂含量 55%	1	1	2	3	4
树脂含量 60%	1	1	2	4	5

　

　图 1 不同成膜树脂的湿膜附着力破坏过程

　表 2 不同树脂用量对涂膜性能的影响

树脂用量（ %）	45	50	55	60
PVC值（%）	35	30	25	20
干膜附着力（级）	1	1	1	1
柔韧性（ mm）	1	1	1	1
冲击强度（ cm）	50	50	50	50

大师

耐盐水（ d）         90         90         75         60
耐盐雾 (720h)         起泡（级）         2         2         3         4
        生锈（级）         2         1         1         2
        划痕扩散（ mm）         0.5         0.6         0.7         2.0
　从图 1、表1和表2可看出，树脂用量在一定范围内对涂料机械性能如附着力、柔韧性、冲击强度等影响不大，但对耐水、耐盐水、耐盐雾性能影响较大。对于双组份环氧树脂、聚氨酯树脂底漆，清漆的耐水性要比色漆差很多。
　3.2导电云母粉对涂层导电性能的影响
　导电云母粉的粉体电阻≤ 100Ω?cm,当加入量较低时，涂层电阻率大且变化不明显，当超过某一临界值后，涂层电阻率明显下降，之后趋于平缓。导电云母粉加入量过大时，涂层硬度会显著下降。
　
　图 2 导电云母粉与涂层电阻率的关系
　表 3 涂层油品浸泡时间与导静电的关系
油品浸泡时间（月）         0         3         6         12         24
表面电阻率（ 10 6 Ω）         2.6         2.6         2.5         2.6         2.5
3.3偶联剂的影响
　添加含羰基物质有利于提高涂层的抗蚀性 ,钛酸酯偶联剂在联结无机填料和有机基体树脂方面取得了突破性的成功,它在无机物和有机物界面之间形成活性的有机单分子层,一端与无机物表面发生结合,另一端则与有机物发生化学作用或物理缠结,使之构成有机结合的整体。因此,钛酸酯偶联剂作为导电涂料的助剂具有十分重要的作用。
　
　图 3 偶联剂对涂层湿膜附着力的影响
　3.4浅色导静电耐油涂料性能研究
　根据以上试验结果，结合考虑生产成本和应用效果，确定了浅色导静电耐油底漆、面漆的基本配方：
底漆
成膜树脂 40～50%
防锈颜料 10～25%
导电材料 10～35%
颜填料 10～30%
助剂 5～10%
溶剂 5～10%         面漆
成膜树脂 40～50%
浅色导电材料 15～35%
着色颜料 10～30%
颜填料 5～15%
助剂 2～10%
溶剂 5～10%
　4．结论
　1.通过系统研究，研制成功新型浅色导静电油舱涂料，主要成分为改性环氧树脂或 聚氨酯 树脂、复合防锈颜料、导静电材料、溶剂、助剂等。
　2．新研制的浅色导静电油舱涂料涂料固体份高、气味小、施工性能优良，适合刷涂、辊涂、空气喷涂和高压无气喷涂等方法施工。具有优良的附着力、柔韧性、防腐蚀和耐油性能。
　3．经过四年使用证明，浅色导静电油舱涂料对舰用防锈汽轮机油和3号喷气燃料等的理化性能没有影响，漆膜、油质均无变化，适合在舰船油舱中推广应用。

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谢谢楼主分享，不胜感谢。

ouranyujian

文章有点老，内容嘛，看看还可以。

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富士硅化学

其实用添加万分之25的石墨烯粉就可以达到防静电和耐腐蚀效果.