防靜電環氧樹脂地坪基本配方

一、概述

從今年開始，我國開始實施“增加石油儲備、確保能源安全”的戰略，計劃在6年內將我國石油儲備由目前的15天增加到180天，今年就要達到35天。這意味著國家將建設大量儲油庫、儲油罐等儲油設備。為避免靜電引起的火災爆炸事故，國家要求所有的儲油庫、儲油罐都必須按GB6950-2001的要求進行導靜電防腐處理。可見，儲油罐用導靜電防腐涂料面臨著極好的發展機遇。

全國現有的石油儲罐，如全部進行導靜電防腐處理，將需要導靜電涂料10000噸以上，產值達4億多元人民幣。按石油儲備夠6個月使用的量計算，我國儲油罐數量應增加12倍，導靜電涂料的需求量將在120000噸以上，產值達50億元。按5年處理一次計算，年產值也在10億元以上。

導靜電涂料由成膜劑和導電功能體組成。導電功能體一般為炭黑、石墨、金屬粉體等。第一代儲油罐用導靜電涂料采用金屬或石墨為導電功能體，金屬易被氧化，容易失去導靜電的功能，現已不使用。而石墨導電功能體的加入量必須在15%-20%以上，雖然具有了導靜電的功能，但導靜電涂料的其它性能受到了嚴重影響。更為嚴重的是,由于石墨的加入量多, 油品很容易將石墨從涂層中抽提出來。懸浮于油品中的石墨不易分離，將嚴重影響油品的質量。因此，以石墨為導電功能體的導靜電涂料已被石油化工行業建議不作為儲油罐導靜電涂料使用。

20世紀90年代出現的以SnO2/Sb203包覆的云母作為導電功能體，由于是氧化物，它克服了金屬易氧化的缺點，且自身顏色淺，易于制備淺色或彩色導靜電涂層，因此近年發展較快。但它同樣存在加入量過大的問題(15wt%-20wt%)，影響了涂料的其它性能。例如以SnO2/ Sb203包覆的云母作為導電功能體的導靜電涂料，其附著力和防腐性能就不能很好地滿足儲油罐對涂料的要求。同時還存在生產成本難以降低、生產過程存在污染等一系列問題，發展空間有限。

二、項目特點

本項目產品以碳納米管(CNTs)代替SnO2/ Sb203包覆云母獲得CNTs/云母復合導電粉體，生產過程清潔無污染，同時生產成本更低、目標產品性能更優良。

CNTs是一種永久性導電物質，具有離域大p鍵、大比表面積和宏觀隧道效應，特別適合作為導電功能體制備導靜電涂料。我們的研究結果表明：CNTs添加量在2wt%以下就有很好的導靜電效果，不僅導靜電性能穩定，而且其它添加組份加入量可調幅度大，因而可以根據需要設計制備出多種具有特殊性能的導靜電涂料。因CNTs添加量小，其顏色容易掩蓋，容易獲得淺色色調產品。

CNTs具有纖維狀結構，長徑比一般在1000以上。納米管與納米管之間往往互相纏繞，難于分散，直接使用性能并不理想。

本項目采用物理與化學相結合的方法將CNTs附著在微米粉體云母片表面，獲得的CNTs/云母復合導電粉體，采用傳統的分散方法在涂料中添加10%這種復合導電粉體就能獲得性能優良的導靜電防腐涂層，實驗室試驗結果表明完全能達到GB6950-2001的要求。如果在涂料中同時添加10%CNTs/云母復合導電粉體和10%鈦白粉，即能獲得淺色導靜電涂料。

三、成本問題

如果CNTs/云母復合導電粉體生產規模達到500噸/年，產品總成本將不超過3.0萬元/噸，市場售價按6.0萬元/噸計算，利潤非常豐厚。而傳統導電云母粉(云母包覆40%半導體二氧化錫形成)售價在8.0萬元/噸以上，國外進口的導電云母粉產品要15萬元/噸。且最近金屬錫的價格突然翻倍，已超過8萬元/噸，估計傳統導電云母粉價格也要隨之上漲，最終價格要超過10萬元/噸。

四、市場需求情況

前面已介紹，我國僅石油儲備這一個方面，每年對導靜電涂料(僅用于頂涂部分)的需求將達2.4萬噸，需導電功能體至少2400噸，價值上億元。該復合導電粉體還可用于制備計算機房用導靜電涂料、電子產品生產廠房用導靜電涂料、炸藥倉庫用導靜電涂料等，市場需求巨大。

五、CNTs/云母導電粉性能指標

顏色：深灰色

堆積密度：0.4g/ml

吸油量： 78ml/100g

體積電阻率：15W?cm (伏安法測定，1MPa壓強)。

◆產品特點：

1、比重小、易分散;

2、導電性能好，具有永久性;

3、化學性能穩定;

4、顏色淺，易調色;

5、使用方便，范圍廣;

◆應用范圍：

電子設備上使用的防靜電涂料;

抗靜電工業地板、地坪涂料;

食品、醫藥、衛生、潔凈車間廠房涂料;

油罐內壁防腐、防靜電涂料;

防靜電乳膠漆;

PVC防靜電板;

環氧自流平防靜電涂料。

◆與其他導電材料的比較：

項目

內容

導電纖維類

導電云母粉類

導電金屬類

炭黑、石墨

導電助劑

優 點

具有很高的強度，吸油量極低，很好的導電性能，添加量小，成本較低。

優良的導電性能，比重較低，吸油量較低，電阻值的控制較方便，能非常均勻的分布在涂層中，涂層電阻值均勻。

極好的導電性能，價格低。

極好的導電性能，價格低。

價格低廉，分散均勻。

缺 點

電阻值的控制較差，容易造成擊穿，造成危害，分散性差，涂層電阻值的分布不均勻。

添加量大，成本較纖維類高。

自身顏色較深，無法做成淺色，比重太大，容易沉淀，分散性差，施工難度較大，且易被氧化。

自身顏色較深，無法做成淺色，吸油量太大，無法制成高固體含量涂料。

易遷移流失、防靜電功能的時效很短，一般在六個月左右，僅用于臨時防靜電場所。

◆技術指標

化學穩定性

耐酸、堿及有機溶劑

熱穩定性

800°C以下穩定,阻燃

平均粒徑

25μm

密 度

<3.6g/cm3

吸 油 量

≤60ml/100g

顏 色

淺灰色

粉體電阻率

≤50Ω.cm

◆基本應用要點：

1、傳導機理：

將錦秀牌導電粉均勻地混入絕緣的樹脂中，導電粉必須彼此接觸或靠近才能在涂層中形成無限鏈接，使涂層具有電子通道的功能。

2、錦秀牌導電粉能容易地分散在樹脂中。并可采用以下方法改善分散效果。

a.提高攪拌速度，并適當提高樹脂攪拌溫度。

b.添加分散劑,增強錦秀導電粉與有機聚合物之間的親和力.當其和傳統色料混合使用時,應先將傳統色料均勻散研磨后再加入錦秀導電粉施以攪拌.

c.可使用二輥及三輥研磨,但研磨的細度必須大于60μm。不能使用球磨、砂磨等。

◆用于環氧防靜電工業地平涂料的要點：

一、配方

環氧地坪涂料一般為雙組份常溫固化涂料，分為兩類：

(1)無溶劑環氧地平涂料又稱無溶劑環氧自流平涂料，其中又可分為普通型及防靜電型，其voc含量低，能滿足當今世界的環保要求，施工方法一般為鏝涂。

(2)溶劑型環氧地坪涂料，其中也為普通型和防靜電型之分，voc含量高，但成本較無溶劑型低，施工方法一般為輥涂或噴涂

防靜電地坪涂料體系按施工順序可分為底涂、中涂、面涂。其組成一般包括成膜物質、導電填料、著色顏料、溶劑及助劑等。成膜物質包括環氧樹脂及固化劑，是決定涂料性能的基本因素，因此其選擇至為重要。環氧樹脂主要選用雙酚A型;固化劑的選擇除應滿足一定的性能要求外，還應該能夠滿足環境及施工要求，如滿足不同溫度的環境固化要求及一定的有效使用時間等;面涂是環氧地平涂料體系中要求最高的一個品種，與底涂及中涂相比，在材料選擇及配方處理上更為講究。

防靜電中涂參考配方：

主劑 原 料 產地/規格 數 量 128 NP 100 三甲苯 工業 20 C墨 工業 115 固化劑 JXT—31 JX 25

注：武漢錦秀公司有成品防靜電中涂(導電膩子)可供應，施工單位無需自配。

防靜電無溶劑自流平面涂參考配方：

主劑 原料 產地/規格 數量 128 NP 50 660 NP 5 導電云母粉 JX 30 色粉 市售 4 XP 市售 0.4 LP 市售 0.3 固化劑 3225 HSM 10

◆施工

防靜電地坪涂料的施工一般可分為以下五道工序：

1、封閉底涂：在處理好的素地上輥涂或噴涂，應保證均勻涂布，完全封底，防止漏涂;

2、找平中涂層：一般為刮涂或鏝涂，目的是將素地上的坑、縫等缺陷填平;

3、貼銅帶：并將其與廠家指定的接地線相連;

4、防靜電中涂層：一般為刮涂或鏝涂，提高體系導電性，并將銅帶找平;

5、防靜電面涂;自流平型一般為刮涂和鏝涂，一般情況下厚度應≤1mm(隨厚度增加導電性下降);溶劑型一般為輥涂或噴涂兩