專利名稱：無機(jī)耐高溫抗靜電涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)耐高溫抗靜電涂料。主要給高溫環(huán)境中使用的材料提供一定的抗
靜電性。
背景技術(shù)：
高速飛行器在空氣中高速飛行與空氣摩擦產(chǎn)生大量的熱，同時材料表面產(chǎn)生大量 的靜電，如果不及時消除，產(chǎn)生放電帶來很大的危害。傳統(tǒng)的有機(jī)涂層在高溫下發(fā)生劣化， 強(qiáng)度降低，產(chǎn)生剝落，不能有效的保護(hù)高速飛行器。本發(fā)明就是研制一種無機(jī)耐高溫抗靜電 涂料解決該問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對高溫環(huán)境下材料的抗靜電性能，提供一種新型的無機(jī)耐高溫抗靜電 涂料，提高了材料的抗靜電性能，降低了靜電帶來的危害，同時為材料提供一定的耐高溫保護(hù)。
本發(fā)明的上述目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本涂料主要組分有磷酸鹽、硅溶 膠、硼酸、水、鈦酸酯偶聯(lián)劑、導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉體等。其中磷酸鹽含量為30 60% (重量含量、下同)，硼酸含量為2 10%，水含量為25 45%，硅溶膠的含量5 25%，鈦酸酯偶聯(lián)劑含量為2 5%，導(dǎo)電云母粉含量為8 18%，鋁摻雜氧化鋅粉體含量 為5 10%。 本發(fā)明中磷酸鹽基料至少由下列物質(zhì)制備而成 (1) —種金屬氧化物或金屬氫氧化物和磷酸在去離子水中反應(yīng)，金屬氧化物或金 屬氫氧化物為氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，與磷酸在去離子水中反應(yīng)生成磷酸鹽基料。
(2)兩種金屬氧化物或金屬氫氧化物和磷酸在去離子水中反應(yīng)，金屬氧化物或金 屬氫氧化物選自氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，與磷酸在去離子水中反應(yīng)生成磷酸鹽基料。
(3)其中磷酸鹽P : M(M為金屬元素)=1. 2 2. 6。 本發(fā)明中所用的硅溶膠固體份為25 45%，硅溶膠的固體份含量越高，其成本就
越高，隨著磷酸鹽基料和其他組分用量的不同，選擇對應(yīng)固體份的硅溶膠。 本發(fā)明中為了提高涂料的抗靜電性能，需要加入導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉等
抗靜電材料，但是它們在磷酸鹽基料中的穩(wěn)定性差，因此需要特殊處理之后再加入到磷酸
鹽基料中。具體過程為把鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在95%乙醇中，其中95%乙醇鈦酸酯偶聯(lián)劑
=30 50 : 1，取鈦酸酯偶聯(lián)劑95X乙醇溶液100ml與200 300g導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜
氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，在加壓蒸
餾時控制體系的溫度小于7(TC，加壓蒸餾結(jié)束后置于空氣中12h?；旌系膶?dǎo)電云母粉、鋁摻
雜氧化鋅粉即可加入磷酸鹽基料體系中。


附圖為本發(fā)明工藝流程
具體實(shí)施例方式
在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85% )和一定物質(zhì)量比的金屬氧化物和金屬氫氧化物 升溫回流反應(yīng)2h后加入一定量的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加 入去離子水，制成基料。 把鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在95%乙醇后，與導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合攪拌均 勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化 鋅粉混合物。 取一定量的基料、一定量的硅溶膠與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉 的混合物配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻、耐高溫性能、涂層硬度、附著力。
實(shí)施例1 在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85X)140.0g和35.0g氫氧化鋁升溫回流反應(yīng)2h后加 入12. Og的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加入去離子水100. Og， 制成基料。 把10. 0g鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在450. 0g95X乙醇后，與65. 0g導(dǎo)電云母粉、35. Og鋁 摻雜氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成 導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合物。 取100.0g基料、100.0g硅溶膠(45% )與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化 鋅粉的混合物35. Og配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻9. 8X 106Q 、耐高溫性能700°C 5h完好、 涂層硬度6H、附著力1級(畫格法)。
實(shí)施例2 在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85X)140.0g和35.0g氫氧化鋁升溫回流反應(yīng)2h后加 入12. Og的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加入去離子水100. Og， 制成基料。 把10. Og鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在450. 0g95%乙醇后，與65. Og導(dǎo)電云母粉、35. Og鋁 摻雜氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成 導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合物。 取100. 0g基料、70. Og硅溶膠(45% )與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅 粉的混合物35. Og配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻5. 9X 106Q 、耐高溫性能700°C 5h完好、 涂層硬度5H、附著力1級(畫格法)。
實(shí)施例3 在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85X)140.0g和42.0g氫氧化鋁升溫回流反應(yīng)2h后加 入12. Og的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加入去離子水100. Og， 制成基料。 把10. Og鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在450. 0g95%乙醇后，與65. Og導(dǎo)電云母粉、35. Og鋁 摻雜氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合物。 取100. 0g基料、90. Og硅溶膠(45% )與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅 粉的混合物35. Og配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻8. 2X 106Q 、耐高溫性能700°C 5h完好、 涂層硬度5H、附著力2級(畫格法)。
實(shí)施例4 在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85X)140.0g和35.0g氫氧化鋁和5.0g氧化鎂升溫回 流反應(yīng)2h后加入12. Og的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加入去離 子水100. Og，制成基料。 把10. Og鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在450. 0g95%乙醇后，與65. Og導(dǎo)電云母粉、35. Og鋁 摻雜氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成 導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合物。 取100. Og基料、100. Og硅溶膠(45% )與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化 鋅粉的混合物35. Og配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻9. 1 X 106 Q 、耐高溫性能700°C 5h完好、 涂層硬度6H、附著力1級(畫格法)。
實(shí)施例5 在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85X)140.0g和30.0g氫氧化鋁升溫回流反應(yīng)2h后加 入12. Og的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加入去離子水100. Og， 制成基料。 把10. Og鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在450. 0g95%乙醇后，與65. Og導(dǎo)電云母粉、35. Og鋁 摻雜氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成 導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合物。 取100. Og基料、110. Og硅溶膠(45% )與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化 鋅粉的混合物35. Og配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻9. OX 106Q 、耐高溫性能700°C 5h完好、 涂層硬度6H、附著力1級(畫格法)。
實(shí)施例6 在反應(yīng)瓶中首先加入磷酸(85% ) 140. Og和24. 5g氧化鎂升溫回流反應(yīng)2h后加 入12. Og的硼酸，繼續(xù)回流反應(yīng)lh后冷卻，體系的溫度小于6(TC后加入去離子水100. Og， 制成基料。 把10. Og鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在450. 0g95%乙醇后，與65. Og導(dǎo)電云母粉、35. Og鋁 摻雜氧化鋅粉混合攪拌均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，制成 導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合物。 取100. 0g基料、70. Og硅溶膠(45% )與已經(jīng)處理過的導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅 粉的混合物35. Og配制涂料。 測試涂料及成膜后的相關(guān)性能表面電阻7. 2X 106Q 、耐高溫性能700°C 5h完好、 涂層硬度5H、附著力1級(畫格法)。
權(quán)利要求
一種無機(jī)耐高溫抗靜電涂料。本涂料主要組分有磷酸鹽、硅溶膠、硼酸、水、鈦酸酯偶聯(lián)劑、導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉體。其中磷酸鹽含量為30～60％(重量含量、下同)，硼酸含量為2～10％，水含量為25～45％，硅溶膠的含量5～25％，鈦酸酯偶聯(lián)劑含量為2～5％，導(dǎo)電云母粉含量為8～18％，鋁摻雜氧化鋅粉體含量為5～10％。磷酸鹽基料至少由下列物質(zhì)制備而成(1)一種金屬氧化物或金屬氫氧化物和磷酸在去離子水中反應(yīng)，金屬氧化物或金屬氫氧化物為氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅，與磷酸在去離子水中反應(yīng)生成磷酸鹽基料。(2)兩種金屬氧化物或金屬氫氧化物和磷酸在去離子水中反應(yīng)，金屬氧化物或金屬氫氧化物選自氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，與磷酸在去離子水中反應(yīng)生成磷酸鹽基料。
2. 如權(quán)利要求書1所述的無機(jī)耐高溫抗靜電涂料，其中硅溶膠的固體份為25 45%。
3. 如權(quán)利要求書1所述的無機(jī)耐高溫抗靜電涂料，其中磷酸鹽P : M(M為金屬元素) =1. 2 2. 6。
4. 如權(quán)利要求書l所述的無機(jī)耐高溫抗靜電涂料，其中導(dǎo)電云母粉的含量8 18%， 并且要使用鈦酸酯偶聯(lián)劑處理。
5. 如權(quán)利要求書1所述的無機(jī)耐高溫抗靜電涂料，其中鋁摻雜氧化鋅粉體含量為5 10%并且要使用鈦酸酯偶聯(lián)劑處理。
6. —種無機(jī)耐高溫抗靜電涂料，其中磷酸鹽由磷酸二氫鋁、磷酸一氫鋁、磷酸二氫鎂、 磷酸一氫鎂、磷酸二氫鋅、磷酸一氫鋅中的一種或幾種組成。
7. 如權(quán)利要求書5、6所述導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉在加入基料之前用鈦酸酯偶聯(lián) 劑進(jìn)行處理。把鈦酸酯偶聯(lián)劑溶解在95%乙醇后，與導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉混合攪拌 均勻，在60士2t:的環(huán)境中放置4h。再減壓蒸餾除去乙醇和水，在加壓蒸餾時控制體系的溫 度小于7(TC，加壓蒸餾結(jié)束后置于空氣中12h。導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉的混合物即可 加入磷酸鹽基料體系中。
8. 如權(quán)利要求書8所述鈦酸酯偶聯(lián)劑處理導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉時乙醇的用量 為鈦酸酯偶聯(lián)劑的30 50倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機(jī)耐高溫抗靜電涂料。本涂料主要組分有磷酸鹽、硅溶膠、硼酸、水、鈦酸酯偶聯(lián)劑、導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉體。其中磷酸鹽含量為30～60％(重量含量、下同)，硼酸含量為2～10％，水含量為25～45％，硅溶膠的含量5～25％，鈦酸酯偶聯(lián)劑含量為2～5％，導(dǎo)電云母粉含量為8～18％，鋁摻雜氧化鋅粉體含量為5～10％。磷酸二氫鹽水溶液至少由下列物質(zhì)制備而成其中磷酸鹽由磷酸二氫鋁、磷酸一氫鋁、磷酸二氫鎂、磷酸一氫鎂、磷酸二氫鋅、磷酸一氫鋅中的一種或幾種組成。磷酸鹽中P∶M(M為金屬元素)＝1.2～2.6。導(dǎo)電云母粉、鋁摻雜氧化鋅粉在加入基料之前用鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行處理。
文檔編號C09D1/00GK101760055SQ200910219418
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者劉文興, 李潔, 王國志, 王志強(qiáng), 胥衛(wèi)奇 申請人:北方涂料工業(yè)研究設(shè)計(jì)院