一、概述
从本年开端,我国开端施行“添加石油储藏、包管能源安全”的战略,计划在6年内将我国石油储藏由当前的15天添加到180天,本年就要到达35天。这意味着国家将建造很多储油库、储油罐等储油设备。为避免静电导致的火灾爆破事端,国家需要所有的储油库、储油罐都有必要按GB6950-2001的需要进行导静电防腐处置。可见,储油罐用导静电防腐涂料面临着极好的开展机缘。
全国现有的石油储罐,如悉数进行导静电防腐处置,将需要导静电涂料10000吨以上,产量达4亿多元人民币。按石油储藏够6个月运用的量核算,我国储油罐数量应添加12倍,导静电涂料的需要量将在120000吨以上,产量达50亿元。按5年处置一次核算,年产量也在10亿元以上。
导静电涂料由成膜剂和导电功用体组成。导电功用体通常为炭黑、石墨、金属粉体等。第一代储油罐用导静电涂料选用金属或石墨为导电功用体,金属易被氧化,简单失掉导静电的功用,现已不运用。而石墨导电功用体的参加量有必要在15%-20%以上,尽管具有了导静电的功用,但导静电涂料的其它功用受到了严重影响。更为严重的是,因为石墨的参加量多, 油品很简单将石墨从涂层中抽提出来。悬浮于油品中的石墨不易别离,将严重影响油品的质量。因而,以石墨为导电功用体的导静电涂料已被石油化工行业主张不作为储油罐导静电涂料运用。
20世纪90年代呈现的以SnO2/Sb203包覆的云母作为导电功用体,因为是氧化物,它克服了金属易氧化的缺点,且本身色彩浅,易于制备淡色或五颜六色导静电涂层,因而近年开展较快。但它相同存在参加量过大的问题(15wt%-20wt%),影响了涂料的其它功用。例如以SnO2/ Sb203包覆的云母作为导电功用体的导静电涂料,其附着力和防腐功用就不能很好地满意储油罐对涂料的需要。一起还存在出产本钱难以降低、出产过程存在污染等一系列问题,开展空间有限。
二、项目特色
本项目产物以碳纳米管(CNTs)替代SnO2/ Sb203包覆云母取得CNTs/云母复合导电粉体,出产过程清洁无污染,一起出产本钱更低、方针产物功用更优秀。
CNTs是一种永久性导电物质,具有离域大p键、大比外表积和微观地道效应,独特合适作为导电功用体制备导静电涂料。咱们的研讨结果表明:CNTs添加量在2wt%以下就有很好的导静电作用,不只导静电功用安稳,并且其它添加组份参加量可调起伏大,因而可以根据需要描绘制备出多种具有特别功用的导静电涂料。因CNTs添加量小,其色彩简单掩盖,简单取得淡色色彩产物。
CNTs具有纤维状布局,长径比通常在1000以上。纳米管与纳米管之间往往相互环绕,难于涣散,直接运用功用并不抱负。
本项目选用物理与化学相结合的办法将CNTs附着在微米粉体云母片外表,取得的CNTs/云母复合导电粉体,选用传统的涣散办法在涂猜中添加10%这种复合导电粉体就能取得功用优秀的导静电防腐涂层,实验室实验结果表明彻底能到达GB6950-2001的需要。若是在涂猜中一起添加10%CNTs/云母复合导电粉体和10%钛白粉,即能取得淡色导静电涂料。
三、本钱问题
若是CNTs/云母复合导电粉体出产规模到达500吨/年,产物总本钱将不超越3.0万元/吨,商场价钱按6.0万元/吨核算,赢利十分丰盛。而传统导电云母粉(云母包覆40%半导体二氧化锡构成)价钱在8.0万元/吨以上,国外进口的导电云母粉产物要15万元/吨。且比来金属锡的价钱俄然翻倍,已超越8万元/吨,估量传统导电云母粉价钱也要随之上涨,结尾价钱要超越10万元/吨。
四、商场需要状况
前面已分析,我国仅石油储藏这一个方面,每年对导静电涂料(仅用于顶涂有些)的需要将达2.4万吨,需导电功用体至少2400吨,价值上亿元。该复合导电粉体还可用于制备核算机房用导静电涂料、电子产物出产厂房用导静电涂料、炸药库房用导静电涂料等,商场需要宏大。
五、CNTs/云母导电粉功用指标
色彩:深灰色
堆积密度:0.4g/ml
吸油量: 78ml/100g
体积电阻率:15W?cm (伏安法测定,1MPa压强)。
◆产物特色:
1、比重小、易涣散;
2、导电功用好,具有永久性;
3、化学功用安稳;
4、色彩浅,易调色;
5、运用便利,规模广;
◆运用规模:
电子设备上运用的防静电涂料;
抗静电工业地板、地坪涂料;
食物、医药、清洁、洁净车间厂房涂料;
油罐内壁防腐、防静电涂料;
防静电乳胶漆;
PVC防静电板;
环氧自流平防静电涂料。
◆与其他导电资料的比拟:
项目
内容
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导电纤维类
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导电云母粉类
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导电金属类
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炭黑、石墨
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导电助剂
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优 点
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具有很高的强度,吸油量极低,很好的导电功用,添加量小,本钱较低。
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优秀的导电功用,比重较低,吸油量较低,电阻值的操控较便利,能十分均匀的散布在涂层中,涂层电阻值均匀。
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极好的导电功用,价钱低。
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极好的导电功用,价钱低。
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价钱低廉,涣散均匀。
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缺 点
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电阻值的操控较差,简单构成击穿,构成损害,涣散性差,涂层电阻值的散布不均匀。
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添加量大,本钱较纤维类高。
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本身色彩较深,无法做成淡色,比重太大,简单沉积,涣散性差,施工难度较大,且易被氧化。
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本身色彩较深,无法做成淡色,吸油量太大,无法制成高固体含量涂料。
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易搬迁丢失、防静电功用的时效很短,通常在六个月左右,仅用于暂时防静电场所。
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◆技术指标
化学安稳性
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耐酸、碱及有机溶剂
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热安稳性
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800°C以下安稳,阻燃
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均匀粒径
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25μm
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密 度
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<3.6g/cm3
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吸 油 量
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≤60ml/100g
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颜 色
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浅灰色
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粉体电阻率
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≤50Ω.cm
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◆根本运用关键:
1、传导机理:
将锦秀牌导电粉均匀地混入绝缘的树脂中,导电粉有必要互相触摸或接近才能在涂层中构成无限链接,使涂层具有电子通道的功用。
2、锦秀牌导电粉能简单地涣散在树脂中。并可选用以下办法改进涣散作用。
a.进步拌和速度,并恰当进步树脂拌和温度。
b.添加涣散剂,增强锦秀导电粉与有机聚合物之间的亲和力.当其和传统色料混合运用时,应先将传统色料均匀散研磨后再参加锦秀导电粉施以拌和.
c.可运用二辊及三辊研磨,但研磨的细度有必要大于60μm。不能运用球磨、砂磨等。
◆用于环氧防静电工业地平涂料的关键:
一、配方
环氧地坪涂料通常为双组份常温固化涂料,分为两类:
(1)无溶剂环氧地平涂料又称无溶剂环氧自流平涂料,其间又可分为普通型及防静电型,其voc含量低,能满意当今世界的环保需要,施工办法通常为镘涂。
(2)溶剂型环氧地坪涂料,其间也为普通型和防静电型之分,voc含量高,但本钱较无溶剂型低,施工办法通常为辊涂或喷涂
防静电地坪涂料系统按施工次序可分为底涂、中涂、面涂。其组成通常包含成膜物质、导电填料、上色颜料、溶剂及助剂等。成膜物质包含环氧树脂及固化剂,是决议涂料功用的根本要素,因而其挑选至为重要。环氧树脂首要选用双酚A型;固化剂的挑选除应满意必定的功用需要外,还应该可以满意环境及施工需要,如满意不一样温度的环境固化需要及必定的有用运用时间等;面涂是环氧地平涂料系统中需要最高的一个种类,与底涂及中涂比较,在资料挑选及配方处置上更为考究。
防静电中涂参阅配方:
主剂
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原 料
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产地/标准
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数 量
|
128
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NP
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100
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三甲苯
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工业
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20
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C墨
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工业
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115
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固化剂
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JXT—31
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JX
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25
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注:武汉锦秀公司有制品防静电中涂(导电腻子)可供给,施工单位无需自配。
防静电无溶剂自流平面涂参阅配方:
主剂
|
质料
|
产地/标准
|
数量
|
128
|
NP
|
50
|
660
|
NP
|
5
|
导电云母粉
|
JX
|
30
|
色粉
|
市售
|
4
|
XP
|
市售
|
0.4
|
LP
|
市售
|
0.3
|
固化剂
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3225
|
HSM
|
10
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◆施工
防静电地坪涂料的施工通常可分为以下五道工序:
1、关闭底涂:在处置好的素地上辊涂或喷涂,应包管均匀涂布,彻底封底,避免漏涂;
2、找平中涂层:通常为刮涂或镘涂,意图是将素地上的坑、缝等缺点填平;
3、贴铜带:并将其与厂家指定的接地线相连;
4、防静电中涂层:通常为刮涂或镘涂,进步系统导电性,并将铜带找平;
5、防静电面涂;自流平型通常为刮涂和镘涂,通常状况下厚度应≤1mm(随厚度添加导电性降低);溶剂型通常为辊涂或喷涂两道。
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