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摘 要：本文主要研究石墨，碳黑，云母三种不同的导静电材质对于储罐内衬层树脂粘度的影响。实验以对苯树脂作为基体，分别以石墨，碳黑，云母作为导静电材质，通过球模均匀搅拌制备玻璃钢储罐内衬所需防静电树脂，并采用旋转粘度计测试不同材质、不同比例条件下树脂的粘度值，实验结果表明，石墨对于树脂粘度值影响较小，可以作为内衬防静电树脂的添加材质。
关键词：储罐内衬 石墨 碳黑 云母 导静电
一、引言
随着我国石油工业的迅速发展，不论在油田、炼厂、长距离输油管道、各类油库都必须大量建设储油罐和地上、地下管道，而且，油罐的容量和长输管道的口径均有向大型化发展的趋势。为了节约钢材，玻璃钢（双壁）储油罐将是今后存储石油的首选产品，其耐腐蚀性好，使用年限长。因其具有双层罐壁，可以实时监测油罐的渗漏，及时做出处理，减少石油泄漏对环境的污染。
但是，作为非金属罐，玻璃钢为绝缘材质，导静电工艺就成了储罐制作中至关重要的一步。GB/T 50156-2012《加油加气站设计与施工规范》中明确规定：与罐内油品直接接触的玻璃纤维增强塑料等非金属层，应满足消除油品静电荷的要求。
本文以对笨树脂为基体，分别添加不同比例的石墨、碳黑、云母三种不同的导静电材质，借助旋转粘度计，计算出每组混合树脂的粘度值，选择出最佳的储罐内衬层树脂/导静电材质配比工艺。
二、实验原料及试样制备
1.主要原料及设备
1.1 主要原料
1.1.1康特牌导电云母：耐酸、碱及有机溶剂，800℃以下稳定、阻燃，平均粒径为25μm，密度ρ≤3.6g/cm3，颜色为浅灰色，粉体电阻率小于50Ω.cm；
1.1.2碳黑：颜色为黑色，平均粒径25μm，表面积65m2/g，吸附值1.47cm3/g；
1.1.3石墨：耐酸、耐碱、耐光、耐有机溶剂，颜色为灰黑色，片状，并具有金属光泽，耐热性大于450℃，平均粒径为1μm（小于1μm的粒子占70%以上），密度ρ=2.2g/cm3；
1.1.4改性对笨聚酯树脂：预促进、触变性改性对笨树脂，高分子量、高交联密度对笨聚合物，热变形温度高达127℃，不含酯化催化剂，具有优异的耐腐蚀性能和抗起泡性，耐酸、盐溶液和极性溶剂性能好，通过UL1316认证。
1.2主要设备
1.2.1旋转粘度计；
1.2.2小型球磨机；
1.2.3电子天平、分析天平；
1.2.4量杯、搅拌棒、称量纸等
2.试样制备
2.1 实验配方确认
每个试样对笨树脂的质量均为100g，通过对比石墨、碳黑、云母三种材质的技术特性，分别选择不同含量的石墨，云母，碳黑，以及纯树脂，对同种材质不同比例以及同种比例不同材质的混合树脂粘度值进行比较分析。
2.2 实验步骤
2.2.1准确称量对笨树脂及导静电材质的质量；
2.2.2测量纯树脂的粘度值，用于后续比较；
2.2.3将导静电材质分别倒入各自的树脂中，放到球磨机中充分搅拌均匀；
2.2.4利用旋转粘度计测试每个试样的粘度值；
2.2.5计算出平均粘度值。
三、结果与讨论
借助旋转粘度计，测出纯树脂的粘度值为297mpa.s，之后按照实验步骤，依次测出不同材质不同比例条件下混合树脂的对应粘度值，相关实验数据见表1-3和图1。
由表1和图1可以看出，添加石墨的对苯树脂，其粘度值明显提高。从图1可以看出，粘度值的增长趋势大致分为三个阶段：在石墨含量为10%时，粘度达到439mpa.s，满足手糊树脂的粘度要求（425mpa.s-500mpa.s）；当石墨用量大于10%但小于25%时，粘度值的增长趋势变大，表现为图1中的曲线斜率变大。随着增长趋势增大，混合树脂粘度值明显增大，当石墨含量为25%时，粘度值已达到1000mpa.s，这远远大于手糊树脂的粘度要求；当石墨含量超过25%时，混合树脂粘度值的增长趋势明显变大，粘度值也迅速增长。
随着石墨含量的增加，石墨粉在绝缘树脂中彼此接触或靠近的机会变大，有利于在涂层中形成电子通道，利于静电的传导，但同时，也使得树脂的粘度值增大，给储罐的制作工艺带来很大的麻烦。从表1和图1可以看出，当石墨含量为8%～11%时，粘度值均满足手糊树脂制作要求。
由表2和图1以看出，添加碳黑对于树脂粘度值影响较大。当碳黑含量达到3%时，混合树脂粘度值已超过600mpa.s，但由于碳黑量较小，碳黑粉在树脂中彼此并未充分接触或靠近，这会影响树脂的导静电能力。
由表3和图1以看出，云母添加量对于树脂粘度值影响偏小，当云母含量达到25%时，树脂粘度值为596mpa.s。
从图1出，碳黑对于树脂粘度值影响程度最大，石墨其次，云母最小。考虑到储罐内衬导静电性能，同时便于手糊树脂的操作和节约原材料，拟在内衬树脂中使用石墨作为导静电材质，添加量为10%左右。
参考文献
[1]GB/T22314-2008《塑料/环氧树脂粘度测定方法》.
[2]SY/T 6319-2008《防止静电、闪电和杂散电流引燃的措施》.
[3]GB/T 50156-2006《汽车加油加气站设计与施工规范》。
[4]M. P. Henriques， R. J. Alves de Sousa and R. A. F. Valente. Numerical implicit strategies for wrinkling prediction in free and flange forming of anisotropic sheets. International Journal of Material Forming， 2010， 3（1）：907-910.
[5]唐其明.防静电复合材料的研究〔J〕.玻璃钢复合材料，1991，NO.6：9-11.
关键词：储罐内衬 石墨 碳黑 云母 导静电
一、引言
随着我国石油工业的迅速发展，不论在油田、炼厂、长距离输油管道、各类油库都必须大量建设储油罐和地上、地下管道，而且，油罐的容量和长输管道的口径均有向大型化发展的趋势。为了节约钢材，玻璃钢（双壁）储油罐将是今后存储石油的首选产品，其耐腐蚀性好，使用年限长。因其具有双层罐壁，可以实时监测油罐的渗漏，及时做出处理，减少石油泄漏对环境的污染。
但是，作为非金属罐，玻璃钢为绝缘材质，导静电工艺就成了储罐制作中至关重要的一步。GB/T 50156-2012《加油加气站设计与施工规范》中明确规定：与罐内油品直接接触的玻璃纤维增强塑料等非金属层，应满足消除油品静电荷的要求。
本文以对笨树脂为基体，分别添加不同比例的石墨、碳黑、云母三种不同的导静电材质，借助旋转粘度计，计算出每组混合树脂的粘度值，选择出最佳的储罐内衬层树脂/导静电材质配比工艺。
二、实验原料及试样制备
1.主要原料及设备
1.1 主要原料
1.1.1康特牌导电云母：耐酸、碱及有机溶剂，800℃以下稳定、阻燃，平均粒径为25μm，密度ρ≤3.6g/cm3，颜色为浅灰色，粉体电阻率小于50Ω.cm；
1.1.2碳黑：颜色为黑色，平均粒径25μm，表面积65m2/g，吸附值1.47cm3/g；
1.1.3石墨：耐酸、耐碱、耐光、耐有机溶剂，颜色为灰黑色，片状，并具有金属光泽，耐热性大于450℃，平均粒径为1μm（小于1μm的粒子占70%以上），密度ρ=2.2g/cm3；
1.1.4改性对笨聚酯树脂：预促进、触变性改性对笨树脂，高分子量、高交联密度对笨聚合物，热变形温度高达127℃，不含酯化催化剂，具有优异的耐腐蚀性能和抗起泡性，耐酸、盐溶液和极性溶剂性能好，通过UL1316认证。
1.2主要设备
1.2.1旋转粘度计；
1.2.2小型球磨机；
1.2.3电子天平、分析天平；
1.2.4量杯、搅拌棒、称量纸等
2.试样制备
2.1 实验配方确认
每个试样对笨树脂的质量均为100g，通过对比石墨、碳黑、云母三种材质的技术特性，分别选择不同含量的石墨，云母，碳黑，以及纯树脂，对同种材质不同比例以及同种比例不同材质的混合树脂粘度值进行比较分析。
2.2 实验步骤
2.2.1准确称量对笨树脂及导静电材质的质量；
2.2.2测量纯树脂的粘度值，用于后续比较；
2.2.3将导静电材质分别倒入各自的树脂中，放到球磨机中充分搅拌均匀；
2.2.4利用旋转粘度计测试每个试样的粘度值；
2.2.5计算出平均粘度值。
三、结果与讨论
借助旋转粘度计，测出纯树脂的粘度值为297mpa.s，之后按照实验步骤，依次测出不同材质不同比例条件下混合树脂的对应粘度值，相关实验数据见表1-3和图1。
由表1和图1可以看出，添加石墨的对苯树脂，其粘度值明显提高。从图1可以看出，粘度值的增长趋势大致分为三个阶段：在石墨含量为10%时，粘度达到439mpa.s，满足手糊树脂的粘度要求（425mpa.s-500mpa.s）；当石墨用量大于10%但小于25%时，粘度值的增长趋势变大，表现为图1中的曲线斜率变大。随着增长趋势增大，混合树脂粘度值明显增大，当石墨含量为25%时，粘度值已达到1000mpa.s，这远远大于手糊树脂的粘度要求；当石墨含量超过25%时，混合树脂粘度值的增长趋势明显变大，粘度值也迅速增长。
随着石墨含量的增加，石墨粉在绝缘树脂中彼此接触或靠近的机会变大，有利于在涂层中形成电子通道，利于静电的传导，但同时，也使得树脂的粘度值增大，给储罐的制作工艺带来很大的麻烦。从表1和图1可以看出，当石墨含量为8%～11%时，粘度值均满足手糊树脂制作要求。
由表2和图1以看出，添加碳黑对于树脂粘度值影响较大。当碳黑含量达到3%时，混合树脂粘度值已超过600mpa.s，但由于碳黑量较小，碳黑粉在树脂中彼此并未充分接触或靠近，这会影响树脂的导静电能力。
由表3和图1以看出，云母添加量对于树脂粘度值影响偏小，当云母含量达到25%时，树脂粘度值为596mpa.s。
从图1出，碳黑对于树脂粘度值影响程度最大，石墨其次，云母最小。考虑到储罐内衬导静电性能，同时便于手糊树脂的操作和节约原材料，拟在内衬树脂中使用石墨作为导静电材质，添加量为10%左右。
参考文献
[1]GB/T22314-2008《塑料/环氧树脂粘度测定方法》.
[2]SY/T 6319-2008《防止静电、闪电和杂散电流引燃的措施》.
[3]GB/T 50156-2006《汽车加油加气站设计与施工规范》。
[4]M. P. Henriques， R. J. Alves de Sousa and R. A. F. Valente. Numerical implicit strategies for wrinkling prediction in free and flange forming of anisotropic sheets. International Journal of Material Forming， 2010， 3（1）：907-910.
[5]唐其明.防静电复合材料的研究〔J〕.玻璃钢复合材料，1991，NO.6：9-11.