CN100363448C

CN100363448C - 防腐隔热复合涂层

Info

Publication number: CN100363448C
Application number: CNB2004100679803A
Authority: CN
Inventors: 郑会廉; 陈平; 周丽莉; 匡文君
Original assignee: SHANGHAI CITY PAINT INST
Current assignee: EFTEC (Changshu) Automotive Materials Co. Ltd.
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: CN1772822A

Abstract

一种防腐隔热复合涂层，其特征是，该涂层的构成包括A)以环氧树脂为基料的底漆涂层；B)以羟基丙稀酸树脂为基料的中间涂层；C)以高氯化聚乙烯为基料的面漆涂层。涂层内加有钛白粉等颜填料、空心玻璃珠、各种助剂等，具有生产工艺简单，施工方便的优点，对阳光的反射率达到75%以上，由于兼有优良防腐性能，可应用与油气贮罐、输送管道等化工设备的隔热防腐。

Description

防腐隔热复合涂层

技术领域

本发明涉及一种既有隔热又有防腐功能的材料，具体地说，涉及一种由多种涂料涂层构成的防腐隔热多层复合涂层。

背景技术

化工设备、贮存和输送油气的贮罐及管道等除了需要防腐外，还需要防止外界热能的传入，目前通常采用的铝粉漆涂装防腐方法，因铝粉传热性能好，一到夏天，受到日光照射，设备外壁的温度可以高达60℃以上，按照通用的化工设备设计规范，特别是对于贮存和输送油气的贮罐和管道之类设备，当外壁温度超过30℃，就要求采取诸如冷水喷淋等降温措施，造成水资源和能量的大量浪费。

中国专利公告CN1405248A公开了一种以丙烯酸树脂为基础的具有反射太阳光热能之功能的涂料，这种以丙烯酸树脂为主要成膜材料的涂料所形成的涂层，虽然对太阳热能的吸收率低，耐候性能好，但是它的防腐性能并不那么理想，不适合于在化工设备那样要求具有高防腐性能的场合使用。另外，中国专利公告CN257897A和CN10575101A分别公开了一种隔热涂料和反辐射隔热涂料，它们都是一种水性涂料体系，分别以聚乙烯醇缩丁醛和苯丙乳液为成膜材料，虽然具有一定的隔热降温效果，但在耐沾污性、装饰性和对化学药品的防腐性方面均不能与溶剂型的涂料相比拟，故其应用范围有限，多用于建筑物的内外墙、屋顶等建筑物的防水隔热。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的不足之处，提供一种既能阻挡太阳光热能辐射又具有优秀防腐性能的耐候、耐久的涂层材料。

本发明是这样实现的，它是一种复合涂层，其特征是，该涂层的构成包括：

A)以环氧树脂为基料的底漆涂层；

B)以羟基丙稀酸树脂为基料的中间涂层；

C)以高氯化聚乙烯为基料的面漆涂层。

底漆涂层A)所用的底漆采用环氧树脂为基料，可以大大提高涂层对基材的粘接和防腐性能。该底漆的组成包括(重量％)：

非浮型铝浆 1～5

二甲苯 5～15

空心玻璃珠 20～50

防沉剂 0.1～1.5

环氧预聚物 30～70

SC-142多功能助剂 0.1～0.5

其中的空心玻璃珠细度为750～800目，防沉剂为膨润土，浙江安吉化工厂出品，环氧预聚物采用由上海涂料研究所自制的产品，SC-142多功能助剂是上海海比科贸有限公司出售的产品。

该底漆以上海涂料研究所生产的H-2固化剂固化，配比(重量)为：

底漆：H-2固化剂＝10∶0.5～1.5。

采用高速搅拌机来制备底漆，即将原材料按上述配方称量，投入高速搅拌机搅拌约30min，使各个原材料充分混匀即可。

中间涂层B)采用由江苏盛嘉树脂有限公司出品的单组份羟基丙稀酸树脂为基料的涂料，在其中掺加空心玻璃珠和较大的片状颜填料，使之具有良好的附着力和反射隔热功能，该涂料的组成包括(重量％)：

羟基丙稀酸树脂 15～45

钛白粉 10～30

填料 5.3～28.7

分散剂 0.3～2.0

防沉剂 0.3～2.0

空心玻璃珠 5～25

二甲苯 5～2

醋酸丁酯 8～12

该涂料的制备工艺如下：先将树脂及颜填料、助剂以及溶剂用砂磨机砂磨至细度45μm以下，移入高速搅拌机，加入空心玻璃珠，经高速搅拌约30min至均匀。

其中的空心玻璃珠细度为1200～1250目，分散剂为BYK公司出品的BYK-161，防沉剂为膨润土，浙江安吉化工厂出品，填料为纺用滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土和云母粉中任选一种或几种，

该中间层涂料使用时，以拜尔公司生产的L-75固化剂固化，配比(重量)为：

中间层涂料：L-75固化剂＝10∶0.5～1.5。

面漆涂层C)选用含氯量≥65重量％的高氯化聚乙烯为基料的涂料，这是因为高氯化聚乙烯具有优良的耐腐蚀性能和耐天候老化性能，具体组成包括(重量％)：

高氯化聚乙烯 2～25

单组份丙稀酸树脂 10～30

钛白粉 15～45

SC-142多功能助剂 1～6.5

膨润土 0.05～0.85

二甲苯 8～35

丁醇 2～8

增塑剂 0.01～0.2

其中的单组份丙稀酸树脂采用由江苏盛嘉树脂有限公司出品的产品；SC-142多功能助剂是由上海海比科贸有限公司出品的产品，增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯。

此面漆的制备工艺如下：先将高氯化聚乙烯溶解在诸如二甲苯之类溶剂中，再加入丙烯酸树脂、颜料及助剂，经砂磨机砂磨至细度30μm以下即可。

综上所述，本发明之复合涂层是以多种有机树脂为基料，配以具有强遮盖力和强散射太阳光能力的颜填料(钛白粉等)、空心玻璃微珠、特种助剂而形成的多层隔热防腐涂层，具有生产工艺简单，施工方便(可以采用喷涂、滚涂或刷涂等各种涂饰方法)的优点，据测定，其对太阳光热能的反射率达到75％以上，而且能较长时间保持隔热效果，可以用以替代传统的隔热降温方法，以节约电力、水资源，可广泛应用于化工设备、石油、天然气贮罐、汽车、船舶甲板、仓库或建筑物的屋顶和围墙。

附图说明

图1是用于检测本发明涂层隔热效果的装置示意图。图中的标号含义为：1-调压器2-250W工业反射型红外灯泡；3，9-度测定仪4，7-温度传感器5，6-试验样板；8-泡沫支撑台。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明不局限于这些实施例。

实施例1

复合涂层各层所用涂料的配方如下：

A)底漆：

组成重量％

非浮型铝浆 1

二甲苯 5

空心玻璃珠(750～800目) 20

防沉剂(膨润土) 0.1

环氧预聚物 30

SC-142多功能助剂 0.1

按上述配方称取各组份，置于高速搅拌机中搅拌约30min，使各组份充分搅拌均匀，临使用时加入上海涂料研究所生产的H-2固化剂，按底漆∶固化剂＝10∶1的重量配比搅拌均匀后，涂复于基材上。

B)中间涂层

组成重量％

羟基丙稀酸树脂 15

钛自粉 8

纺用滑石粉 2

沉淀硫酸钡 0.3

高岭土 2

云母粉 1

膨润土 0.05

分散剂 (BYK-161)0.3

空心玻璃珠(1200～1250目) 5

二甲苯 5

醋酸丁酯 3

先将树脂、颜料、填料、分散剂、助剂以及溶剂置于砂磨机中砂磨至细度45μm以下，移至高速搅拌机，加入空心玻璃珠，搅拌约30min；临使用时加入Bayer公司出品的L-75固化剂，按中间层涂料：固化剂＝10∶0.8的重量配比搅拌均匀后，涂复于上述底漆层上。

C)面漆

组成重量％

高氯化聚乙烯(含氯量≥65重量％) 5

单组份丙烯酸树脂 10

钛白粉 15

SC-142多功能助剂 1

膨润土 0.05

二甲苯 15

丁醇 2

增塑剂(邻苯二甲酸二异壬酯) 0.01

先将高氯化聚乙烯溶解在溶剂(二甲苯+丁醇)中，再加入丙烯酸树脂、颜料及助剂，用砂磨机砂磨至细度30μm以下。面漆施涂于上述中间涂层上。

为测定本实施例涂料的性能，将其施涂在马口铁样板上，具体工艺如下：底漆二道60～80μm(每道间隔24h，实干后)→施涂中间涂层一道30～50μm(间隔24h，实干后)→涂面漆三道80～100μm(每道间隔24h)，以制得的样板测试各项性能，结果如下：

(一)常规性能

容器中的状态分散均匀

漆膜外观平整光滑

细度(面漆)，μm ≤30

干燥时间，h

表干 0.5

实干 24

铅笔硬度 2H

附着力(划格法) 1级

耐冲击，cm 40

柔韧性，mm 2

耐水性，240h 无变化

耐碱性(5％NaOH)，24h 无变化

耐酸性(5％HCl)，24h 无变化

(二)隔热效果的测定

由于目前对于隔热涂料隔热效果的测定尚无相应的国家标准可循，今参照美军标，自制了图1所示的装置，进行测定，测定步骤如下：

①浆两块喷涂聚氨酯黑漆的样板平放在泡沫支撑台[8]上，两块样板相距5cm，位于灯泡[2]的下方；

②两块样板在30min内达到平衡温度87.8℃

③温度达到平衡后，换上待测定的涂有实施例1隔热涂料(白色)的样板[5]以及作参比用的涂有白色聚氨酯亚光漆的参照样板[6]。

④15min后温度再次达到平衡，开始记录样板温度。结果如表1。

表1

时间	本实施例，℃	参照样板，℃
时间	本实施例，℃	参照样板，℃	黑板温度	30min后，87.8℃
15min后	59.6	75.3	黑板温度	30min后，87.8℃
15min后	59.6	75.3	30min后	58.4	74.0
60min后	58.1	73.8	30min后	58.4	74.0
60min后	58.1	73.8	120min	58.0	73.5
150min后	58.6	73.9	120min	58.0	73.5
150min后	58.6	73.9	200min后	58.6	73.8

250min	58	73.4
250min	58	73.4	300min后	57.7	73.4
350min	57.2	73.2	300min后	57.7	73.4

由表1可见，与黑板样品比较本隔热涂料，在15min时间内可使温度降低15℃，反射率达到75％以上，而且经过长时间照射，温度未见上升，隔热效果十分明显。

实施例2和3

这儿列出另两组本发明隔热防腐涂层的配方，可与实施例1所列配方相互交错组合搭配使用，以获得各种不同的其它性能，满足用户的特定要求。

实施例2 实施例3

A)底漆配方(重量％)

非浮型铝浆 2.5 5

二甲苯 7 15

空心玻璃珠(750～800目) 20 50

防沉剂(膨润土) 0.8 1.5

环氧预聚物 35 70

SC-142多功能助剂 0.3 0.5

B)中间层涂料配方(重量％)

丙稀酸树脂 23 45

钛白粉 13 25

纺用滑石粉 5 10

沉淀硫酸钡 0.7 1.5

高岭土 6 12

云母粉 2.5 5.2

膨润土 0.4 0.8

分散剂(BYK-161) 1.0 2.0

空心玻璃珠(1200～1250目) 13 25

二甲苯 10 20

醋酸丁酯 5 10

实施例2 实施例3

C)面漆配方(重量％)

高氯化聚乙烯(含氯量≥65重量％) 13 25

单组份丙烯酸树脂 15 30

钛白粉 23 45

SC-142多功能助剂 3 6.5

膨润土 0.4 0.8

二甲苯 8 35

丁醇 4 8

增塑剂(邻苯二甲酸二异壬酯) 0.1 0.2

Claims

1.一种防腐隔热复合涂层，其特征是，该涂层的构成包括：

A)以环氧树脂为基料的底漆涂层；

B)以羟基丙烯酸树脂为基料的中间涂层；

C)以高氯化聚乙烯为基料的面漆涂层；

所述的底漆涂层A)所用的底漆组成，以重量％计，包括：

非浮型铝浆 1～5

二甲苯 5～15

空心玻璃珠 20～50

防沉剂 0.1～1.5

环氧预聚物 30～70

SC-142多功能助剂 0.1～0.5

其中的空心玻璃珠细度为750～800目，防沉剂为膨润土，浙江安吉化工厂出品，环氧预聚物由上海涂料研究所出品，SC-142多功能助剂由上海海比科贸有限公司出品，该底漆以上海涂料研究所生产的H-2固化剂固化，以重量计的配比为：

底漆∶H-2固化剂＝10∶0.5～1.5；

所述的中间涂层B)是由以羟基丙烯酸树脂为基料的涂料形成，该涂料的组成，以重量％计，包括：

羟基丙烯酸树脂 15～45

钛白粉 10～30

填料 5.3～28.7

分散剂 0.3～2.0

防沉剂 0.3～2.0

空心玻璃珠 5～25

二甲苯 5～2

醋酸丁酯 8～12

其中的空心玻璃珠细度为1200～1250目，分散剂为BYK公司出品的BYK-161，防沉剂为膨润土，浙江安吉化工厂出品，填料为纺用滑石粉、沉淀硫酸钡、高岭土和云母粉中任选一种或几种，该涂料以拜尔公司生产的L-75固化剂固化，以重量计的配比为：

中间层涂料∶L-75固化剂＝10∶0.5～1.5；

所述的面漆涂层C)是由以高氯化聚乙烯为基料的涂料形成，该涂料的组成，以重量％计，包括：

高氯化聚乙烯 2～25

单组份丙烯酸树脂 10～30

钛白粉 15～45

SC-142多功能助剂 1～6.5

膨润土 0.05～0.85

二甲苯 8～35

丁醇 2～8

增塑剂 0.01～0.2

其中的高氯化聚乙烯的含氯量≥65重量％，单组份丙烯酸树脂由江苏盛嘉树脂有限公司出品，SC-142多功能助剂由上海海比科贸有限公司出品，增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯。