0 引言
导静电涂料可分为本征型和添加型2 类。本征型依靠树脂的导静电能力来实现导静电，添加型主要通过填料来实现导静电。常见的导电填料一般为炭黑、石墨、金属粉体等中国机械网okmao.com。储油罐用导静电涂料以前采用金属为导电功能体，金属易被氧化，容易失去导静电的功能，现已不使用。
而石墨导电功能体的添加量较大，虽然具有了导静电的功能，但导静电涂料的其他性能受到了严重影响。更值得注意的是由于石墨的加入量多, 油品很容易将石墨从涂层中抽提出来。悬浮于油品中的石墨不易分离，严重污染了油品。因此，以石墨等碳系为导电填料的导静电涂料已被石油化工行业建议不作为储油罐导静电涂料使用[1]。
1 非碳系导电粉及导电原理
非碳系的浅色添加型导电粉是以SnO2/Sb2O3 包覆的云母，由于是氧化物，它克服了金属易氧化的缺点，且自身颜色浅，易于制备浅色或彩色导静电涂层。纯氧化锡为绝缘物，它经氧化锑的掺杂而成半导体，经处理后甚至室温下晶格中存在自由电子，使得颜料能传导电荷。颜料间必须接触才能形成导电表面，而片状的颜料易形成如此的接触。GB 50393—2008 要求导静电涂料的表面电阻率为108～ 1011 Ω。导电粉的粉体电阻测定如下：在内径1 cm 的管内约1.5 g 的颜料在2 个金属片间以50 kg 的力量压缩在一起，此两金属片之间的电阻经测得为R，则由受压颜料的厚度L 可推导出电阻率，粉体电阻率≤100 Ω·cm。
2 试验部分
2.1 涂料制备
按照配方的使用量，将树脂、溶剂和除导电粉外的颜填料按顺序投入高速分散机，分散一定时间，再投入导电云母分散均匀，最后加入助剂和剩余溶剂。成品涂料均匀不分层。
2.2 试验样板的制备
样板材质为钢质，尺寸为150 mm × 75 mm × 2mm。表面清洗除油后喷砂到Sa 2.5 级。涂料采用有气喷涂于基板的一面，膜厚200 μm。背面和四边用耐盐水优良的涂料封闭，然后将样板置于室温干燥7 d，放入盐雾箱中进行耐盐雾测试。
2.3 导静电测试
涂料干燥7 d 后用表面电阻测试仪直接测试样板上涂料的表面电阻率。
2.4 耐盐雾测试条件
测试样板放置于盐雾测试箱中，温度（35±2）℃，相对湿度（50±5）%，盐水NaCl 浓度（50±5）g/L，盐雾循环1 ~ 2 mL/（h·80 cm2），pH 为6.5 ~ 7.2。
3 结果与分析
3.1 导电粉用量的影响
3.1.1 导电云母粉用量与导电性的关系
导电云母粉是环氧导电涂料最重要的组成部分，它直接决定了涂料的导电性而且价格也较高。导电粉的使用原则是在能提供足够导电性的情况下使用量应尽量地少。因而研究导电粉使用量与导电性的关系变得很有必要。此处研究了3 种颜料体积浓度（PVC）下表面电阻率随导电粉体积含量的变化关系。可知，随着导电粉添加量的增加，在一定量附近导电漆从绝缘快速地变得导静电，而导电粉用量再增加，导电性维持在106 Ω 附近不再变化。
表1 不同PVC下表面电阻率与导电粉体积百分比的关系
3.1.2 导电云母粉对防腐性的影响
环氧导静电涂料适用于原油储罐，国标规定了其要有一定的耐盐雾性能。众所周知环氧涂料的防腐性能相当不错，而环氧导电涂料与一般的环氧防腐涂料相比主要多了导电粉。此处主要研究添加导电粉对环氧导静电涂料耐盐雾性能的影响。设计2 个PVC 为35%的配方（见表2），2 个配方的涂膜同时做耐盐雾测试，1 000 h 盐雾测试结果见图1。
试验结果显示，配方1 涂膜在盐雾1 000 h 时大量起泡，而配方2 涂膜表面没有缺陷。可以从试验得出结论，添加导静电云母粉会大大降低涂膜的耐盐雾性。
3.2 PVC 对涂膜性能的影响
3.2.1 PVC 对涂膜导电性的影响
PVC 是设计涂料配方时最重要参数之一，为颜填料占涂料固体分的体积分数。在漆膜中，成膜物与颜填料之间的固-固相分散体系是以体积形式分布的，成膜物质填满颜填料颗粒之间的空隙后所富余的成膜物体积占多少，是判断涂膜性能的重要数据，对涂料的表面导电性也有一定影响[2]。试验通过固定导电粉在涂膜中的体积含量，改变PVC，来测试涂料表面电阻率的变化。为了减少影响因素，除导电粉外只添加滑石粉和钛白粉。树脂体系为溶剂型环氧树脂配合聚酰胺固化剂。涂料配方参数以及导电性结果见表3。可以看出导电粉体积含量相同的体系中，高PVC 有助于导电性的提高。
3.2.2 PVC 对涂膜防腐性的影响
将配方3 ～ 6 涂膜同时做耐盐雾测试，记录开始起泡的时间，结果见表4。
可以看出PVC 对涂膜耐盐雾性能的影响很明显，随着PVC 的增大耐盐雾性能逐渐变差。
3.3 填料种类对涂膜性能的影响
3.3.1 填料种类对涂膜导电性能的影响
颜填料是涂膜的重要组成部分，能提供装饰、保护等多种性能。各种颜填料自身的规格和特性各不相同，本文主要考查常用颜填料钛白粉、云母氧化铁、铝粉添加到涂料中对导电性的影响。钛白粉主要提供遮盖力和着色性能，因其价格较高，限制了在涂料中的使用量，故在本试验中只是添加一定量而未对其展开进行导电性影响的研究。云母氧化铁主要成分为三氧化二铁，本身不导电，但其结构为片状，易与导电粉在涂膜中相互接触形成电的导通层，所以理论上对导电性有一定的影响。铝粉俗称“银粉”，分为浮型和非浮型2种，此处采用非浮型。铝粉本身导电，且为片状结构，理论上也应该会对导电性提供一定的帮助。试验中固定导电粉在涂料中的体积百分比，同时也固定PVC 不变，比较添加各种颜填料对涂膜导电性的影响，结果见表5。
可以看出，在保持PVC 和导电粉体积含量不变的情况下，少量添加非浮型铝粉对导电性的影响不大[3]。而大量使用云母氧化铁对导电性起着积极的作用。
3.3.2 填料种类对防腐性能的影响
考虑到填料的种类比较多，未就颜填料对防腐性的影响展开试验。从前面试验的结果可以看出高PVC的导静电涂料抗盐水渗透性较差且易起泡，建议多加屏蔽性好的颜填料如云母氧化铁，添加铝粉也能提高防腐性。
4 结语
导静电环氧防腐涂料产品的导静电和防腐性能与导电填料的用量、PVC 的高低及其他填料的种类都有一定的关系。添加大量的导电云母粉会降低涂料的防腐蚀性能，因此满足导电性能的同时添加量应该尽量地少。提高PVC 对提高导电性能起积极作用，但会降低防腐性能，因此同时考虑经济和性能，选择合适的PVC 很重要。选用片状的填料对提高导电性和防腐性有一定的作用。本文是在同一环氧树脂体系中探讨了以上因素的影响，考虑树脂体系的复杂性，整个试验未讨论树脂体系对防腐性的影响，选择合适的环氧固化体系对提高环氧导静电涂料的防腐性能也很重要。
导静电环氧涂料导静电和防腐性能研究
吴浩，何红兵，杨琳，刘新
（庞贝捷涂料有限公司，江苏昆山215331）