CN100500777C - 一种聚氨酯导静电防腐涂料 - Google Patents

一种聚氨酯导静电防腐涂料 Download PDF

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Abstract

一种聚氨酯导静电防腐涂料，属于防腐涂料技术领域。其特征是以多异氰酸酯与含端羟基聚酯为主要原料，经反应得到含有-NCO基的预聚物，再将该预聚物再与多元胺溶液以及抗静电剂反应，得到聚氨酯导静电防腐涂料。本发明所提供的聚氨酯导静电防腐涂料具有一定的伸长率，可避免水汽的影响，可在0℃以上，相对湿度95%以下的环境中施工，导静电性能持久。

Description

一种聚氨酯导静电防腐涂料
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，特别涉及到一种聚氨酯导静电防腐涂料。
背景技术
钢质油罐用于储油已有一百多年的历史，至今仍是世界各国的主要储油容器。为保护钢质油罐的钢板，降低腐蚀速率，延长油罐的使用年限，世界各国将钢质油罐的防腐蚀作为油库建设和管理的重要内容。无论是发达国家，还是发展中国家对钢质油罐的防腐蚀多采用涂刷防腐涂料这种既简便又较为经济的技术措施。这样不仅能防止油罐钢板的腐蚀，而且还可以降低金属材料对油品的催化作用。
随着石油储量的猛增和建罐技术的提高，钢质油罐建造的单罐容量也随之加大，目前最大单罐容量已达10万～20万M3，钢板因温度反复变化和机械受力等原因所产生的变形也就明显地显现出来，这样，只有弹性属性的涂料才能适应钢板的变形而不龟裂和脱落，保持涂层的完整性和致密性，达到持久的防腐效果。
发明内容
本发明的目的是提供了一种聚氨酯导静电防腐涂料，解决现有的涂料存在的龟裂或脱落，且具有良好的导静电性能，能够很好的保持涂层的完整性和致密性，对施工环境无过高要求的新型防腐材料。
本发明的技术解决方如下：
聚氨酯导静电防腐涂料，以多异氰酸酯与含端羟基聚酯为主要原料，以当量比为多异氰酸酯:含端羟基聚酯的NCO/OH＝2.1～3.5:1的比例，加入颜填料、增稠剂或防沉剂，经反应后，得到含有-NCO基的预聚物，该预聚物的NCO％为2.5～5.5；将该预聚物再与多元胺溶液按当量比为1:0.6～1.0，加入有机溶剂和以预聚物计重量百分比为3～8％的抗静电剂，经反应后得到弹性聚氨酯导静电防腐涂料；其中有机溶剂不与聚氨酯涂料有反应，不含有与预聚物中NCO基反应的活泼氢化合物且对预聚物混溶性好，加入量为预聚物重量百分比的25～45％；所述的含端羟基聚酯为聚癸二酸一缩乙二醇酯或聚癸二酸二缩三乙醇酯，与聚己二酸己二醇酯或聚己二酸一缩乙二醇酯的混合物，其混合的重量比为1～4:8，其中，所述聚癸二酸一缩乙二醇酯或聚癸二酸二缩三乙醇酯的分子量为1000～4000，所述聚己二酸己二醇酯或聚己二酸一缩乙二醇酯的分子量为700～1500；所述的抗静电剂为二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐或三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐。
所述的多异氰酸酯为含二官能度的甲苯二异氰酸酯(TDI)或4，4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的一种或多种。
所述的多元胺为4，4’—二氨基二苯基甲烷或3，3’—二氯-4，4’—二氨基二苯基甲烷。
有机溶剂为芳烃。
本发明所提供的聚氨酯导静电防腐涂料涂层结构中，弹性聚氨酯是由柔性链段和刚性链段构成的嵌段聚合物，两种性质相矛盾的柔性链段和刚性链段经过反应条件变化达到相对的统一，所以涂层既具有一定的伸长率，又具有拉伸时机械强度高的特点；由于用胺与弹性聚酯预聚物反应交联，可避免水汽的影响。所以本发明所提供的弹性防腐涂料可在0℃以上，相对湿度95％以下的环境中施工并固化成膜；本发明所提供的弹性防腐涂料的导静电性能是通过将具有导电特性的离子化合物通过化学反应嵌段于涂膜分子中，所以导静电性能特别持久。
具体实施方式
1、预聚物(A组份)的制备
(1)、聚酯色浆的制备：将50千克含端基的聚酯的聚己二酸己二醇酯和38千克的钛白粉、10千克的轻质碳酸钙和2千克的气相二氧化硅放入容器中，在高速搅拌机下，充分搅拌均匀后，用研磨机研磨至细度≥40μm，备用。
(2)将120千克含端基的聚酯聚癸二酸二缩三乙醇酯和96千克的聚酯色浆、138千克的二甲苯加入到500L带有分水器的反应釜中，打开冷却水，搅拌升温至140℃，开始回流脱水，在140～148℃回流脱水5小时至分水器中的二甲苯透明后，降温。
(3)降温至40℃以下，加入0.2～0.5％阻聚剂，搅拌均匀后，再加入42千克的4，4’—二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌15分钟，再缓慢升温至60±2℃，保温反应3小时后，取样测NCO％含量，达理论值后，降温出料，密封包装，称重计量。
技术指标：NCO％＝2.5～5.5；
         黏度(涂-4杯、25℃)：100～200秒；
         固体含量：65±2％；
2、交联剂(B组分)的制备
将78千克的3，3’—二氯4，4’—二氨基二苯基甲烷，12千克的二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐和210千克的醋酸乙酯加入到500L的反应釜中，开搅拌，升温至50～60℃，使其完全溶解后，降温出料，密封包装，称重计量。
技术指标：黏度(涂-4杯、25℃)：10～15秒；
          固体含量：30±2％；
3、涂料的配制
取预聚物(A组份)100份，加入1～5％的流干剂，搅拌均匀，再加入20～30份的交联剂(B组份)相混合即可得到聚氨酯导静电防腐涂料。
产品主要技术指标
 
序号 项目 技术指标 检测依据 备注
1 固体含量(％) 58±2 GB1725-79
2 有效使用时间(25℃) ≥1.5h 实测
3 适应施工环境 在0℃以上，相对湿度95％以下的环境中能正常施工并固化成膜
4 涂膜实干时间 ≤24h GB1728-79
5 涂膜外观 干整、光滑 颜色可根据需要制备
6 涂膜扯断伸长率 ≥300％ GB528-82
7 涂膜扯断强度 ≥10Mpa GB528-82
8 涂膜体电阻率 ≤10<sup>8</sup>Ω.m GB16906-97
9 涂膜面电阻率 ≤10<sup>9</sup>Ω GB16906-97
10 涂膜耐油性能 90<sup>#</sup>汽油、1<sup>#</sup>或2<sup>#</sup>喷气燃料室温浸泡一年无变化 参照HG2-1611-85

Claims (4)

1.一种聚氨酯导静电防腐涂料，其特征在于以多异氰酸酯与含端羟基聚酯为主要原料，以当量比为多异氰酸酯：含端羟基聚酯的NCO/OH＝2.1～3.5:1的比例，加入颜填料、增稠剂或防沉剂，经反应后，得到含有-NCO基的预聚物，该预聚物的NCO％为2.5～5.5；将该预聚物再与多元胺溶液按当量比为1:0.6～1.0，加入有机溶剂和以预聚物计重量百分比为3～8％的抗静电剂，经反应后得到弹性聚氨酯导静电防腐涂料；其中有机溶剂不与聚氨酯涂料有反应，不含有与预聚物中NCO基反应的活泼氢化合物且对预聚物混溶性好，加入量为预聚物重量百分比的25～45％；所述的含端羟基聚酯为聚癸二酸一缩乙二醇酯或聚癸二酸二缩三乙醇酯，与聚己二酸己二醇酯或聚己二酸一缩乙二醇酯的混合物，其混合的重量比为1～4:8，其中，所述聚癸二酸一缩乙二醇酯或聚癸二酸二缩三乙醇酯的分子量为1000～4000，所述聚己二酸己二醇酯或聚己二酸一缩乙二醇酯的分子量为700～1500；所述的抗静电剂为二甲基十八烷基羟乙基季铵硝酸盐或三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯导静电防腐涂料，其特征在于，所述的多异氰酸酯为含二官能度的甲苯二异氰酸酯(TDI)或4，4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯导静电防腐涂料，其特征在于所述的多元胺为4，4’—二氨基二苯基甲烷或3，3’—二氯-4，4’—二氨基二苯基甲烷。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯导静电防腐涂料，其特征在于有机溶剂为芳烃。
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