CN101643616A - 一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料 - Google Patents

一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料 Download PDF

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孙健
任雪
翁仁秀
郭贵全
赵春江
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Abstract

本发明公开了一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，原料组分按质量百分比为，酚醛环氧树脂为40％～60％；固化剂为9％～12％；填料为25％～45％；酞青蓝为0.5％～1％；安息香为0.5％～1％；助剂为0.4％～1％；所述的酚醛环氧树脂的环氧值为0.11～0.13，软化点为85～95℃；所述的固化剂的羟基当量为200～210，软化点82～86℃；所述的填料选自金红石型钛白粉、沉淀硫酸钡、硅微粉、云母粉中的几种，细度为400～800目；所述的助剂选自聚丙烯流平剂粉末助剂或者气相二氧化硅触变剂中一种或者几种。本发明的优点：具有优秀的附着力和覆盖率，抗机械性能好，耐磨、耐压、耐弯、耐冲击，有效防止腐蚀性土壤、烃类、化学品和海水的腐蚀。

Description

一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料
【技术领域】
本发明涉及防腐涂料，具体的说，是一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料。
【背景技术】
为了保证埋地金属管道在恶劣环境下的长期可靠运行，常采用阴极保护的办法，即使管道开始腐蚀时，也先腐蚀外挂的牺牲金属阳极而使管道免受腐蚀。因此，有机涂层与阴极保护措施相结合是迄今埋地管道重防腐所采用的主要方法。但采取阴极保护措施给有机涂料性能带来了新的要求，因为在电化腐蚀环境下，如果涂层的抗阴极剥离能力低，将出现涂层降解开裂，失去防腐作用。阴极保护条件下的电化学腐蚀速率与使用的温度环境有很大关系，温度越高，腐蚀速率越快，一方面埋地管道所使用的环境温度相差很大，如在夏季高温区域，沙漠地带，地表温度本身就很高；另一方面，要考察其抗阴极剥离能力的持久性也需要在较高温度条件下进行加速考察。
要提高涂层抗阴极剥离能力必须先了解涂层发生阴极剥离的原因，从而找出其影响因素有针对性地加以改进。所谓涂层的阴极剥离，是指在使用环境中，当水、氧、离子等渗入涂层后，在阴极保护条件下的有机涂层逐渐丧失其屏障保护作用产生起泡并开裂的现象。阴极剥离发生的原因目前尚未完全清楚，一般认为涂层阴极剥离的发生与阴极反应造成的局部碱环境有关，但也有另一种可能，即涂层施加前已存在于钢基表面的氧化膜(厚度为几个纳米)及该膜与有机涂层界面在阴极极化条件下发生变化而导致剥离。有人研究比较了一种常温固化的环氧涂层、一种环氧型与一种酚醛改性环氧型融熔结合型粉末涂层的耐NaCl、NaOH及在3％NaCl水溶液介质中的阴极剥离行为后认为，由阴极反应产生的碱性环境造成聚合物降解是导致涂层阴极剥离的主要因素。涂层的性能对阴极开裂的速度有着重要影响，提高涂层的抗碱性介质的能力可明显提高涂层的抗阴极剥离性能。另外涂层与基体金属的粘接状况对阴极剥离速度也有一定的影响，良好的粘接性能在一定程度上也可以提高涂层的抗阴极剥离性能。
借鉴于国外运行经验，为了保证阴极保护的可靠性，石油天然气管道设计部门开始执行新的涂层抗阴极剥离检验标准，将原有标准1.5V保护电压下室温28天修改为1.5V保护电压下60℃30天；其标准要求大幅度提高，原有粉末涂料不管是单层还是三层粉末涂料远远不能达到要求，这给从事防腐粉末涂料及原材料生产厂家提出了前所未有的难题。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，具有优秀的附着力和覆盖率，抗机械性能好，耐磨、耐压、耐弯、耐冲击，有效防止腐蚀性土壤、烃类、化学品和海水的腐蚀。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，原料组成按质量百分比为，酚醛环氧树脂为40％～60％，优选为45％～55％；固化剂为9％～12％，优选为10％～11％；填料为25％～45％，优选为30％～40％；酞青蓝为0.5％～1％，优选为0.6％～0.8％；安息香为0.5％～1％，优选为0.6％～0.8％；助剂为0.4％～1％，优选为0.5％～0.8％；
所述的酚醛环氧树脂的环氧值为0.11～0.13，软化点为85～95℃；
所述的固化剂的羟基当量为200～210，软化点82～86℃，常熟佳发化学有限责任公司的固化剂JECP-01B；
所述的填料选自金红石型钛白粉、沉淀硫酸钡、硅微粉、云母粉中的几种，细度为400-800目，细度优选为800目；
所述的助剂选自聚丙烯流平剂粉末助剂或者气相二氧化硅触变剂中一种或者几种。
一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料的制备方法，其具体步骤为，
(1)称料：称料时，对量大的树脂、固化剂、填料等只需精确到0.1，而对颜料、助剂等需要精确到0.01；
(2)混料：混料需要用三辊混料机，时间约半个小时，搅拌速度为80r/min；
(3)双螺杆挤出时，第一段温度为60℃，第二段为90℃，第三段为100℃；
(4)压片过程需要有冷却装置；
(5)破碎后，料片大小适中，不能太大；
(6)磨粉后，需定期对设备进行保修；
(7)过筛，需要用120目筛网进行过滤，超细粉和粗粉需要进行回收重处理；
(8)装料按25kg/箱装料。
本发明一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料的积极效果是：
试验研究出具有较高交联密度与适度柔韧性的环氧树脂与固化剂并进行了粉末涂料配方，可以满足埋地钢制管道抗60℃、30天阴极剥离新标准的要求；具有优秀的附着力和覆盖率，抗机械性能好，耐磨、耐压、耐弯、耐冲击，有效防止腐蚀性土壤、烃类、化学品和海水的腐蚀。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料的具体实施方式。
实施例1
(一)原料配比
环氧树脂        53.62
固化剂          10.72
沉淀硫酸钡      21.45
硅微粉          8.04
云母粉          4.02
金红石型钛白粉  1.34
聚丙烯流平剂    0.27
安息香          0.11
白炭黑          0.11
酞青蓝          0.32
(二)制备方法
(1)称料：称料时，对量大的树脂、固化剂、填料等只需精确到0.1，而对颜料、助剂等需要精确到0.01；
(2)混料：混料需要用三辊混料机，时间约半个小时，搅拌速度为80r/min；
(3)双螺杆挤出时，第一段温度为60℃，第二段为90℃，第三段为100℃；
(4)压片过程需要有冷却装置；
(5)破碎后，料片大小适中，不能太大；
(6)磨粉后，需定期对设备进行保修；
(7)过筛，需要用120目筛网进行过滤，超细粉和粗粉需要进行回收重处理；
(8)装料按25kg/箱装料。
实施例2
(一)原料配比
环氧树脂            52.91
固化剂              10.58
沉淀硫酸钡          26.46
硅微石              7.94
金红石型钛白粉      1.32
气相二氧化硅触变剂  0.25
安息香              0.11
白炭黑              0.11
酞青蓝              0.32
(二)制备方法
制备方法同实施例1。
实施例3
(一)原料配比
环氧树脂            53.33
固化剂              10.67
沉淀硫酸钡          21.34
硅微石              8.53
云母粉              4.00
硅微粉              1.33
聚丙烯流平剂        0.13
气相二氧化硅触变剂  0.13
安息香              0.11
白炭黑              0.11
酞青蓝              0.32
(二)制备方法
制备方法同实施例1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，原料组成按质量百分比为，酚醛环氧树脂为40％～60％；固化剂为9％～12％；填料为25％～45％；酞青蓝为0.5％～1％；安息香为0.5％～1％；助剂为0.4％～1％；
所述的酚醛环氧树脂的环氧值为0.11～0.13，软化点为85～95℃；
所述的固化剂为固化剂JECP-01B；
所述的填料选自金红石型钛白粉、沉淀硫酸钡、硅微粉、云母粉中的几种，细度为400～800目；
所述的助剂选自聚丙烯流平剂粉末助剂或者气相二氧化硅触变剂中一种或者几种。
2.根据权利要求1所述的一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，所述的酚醛环氧树脂优选为45％～55％。
3.根据权利要求1所述的一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，所述的固化剂优选为10％～11％。
4.根据权利要求1所述的一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，所述的填料优选为30％～40％，细度优选为800目。
5.根据权利要求1所述的一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，所述的酞青蓝优选为0.6％～0.8％。
6.根据权利要求1所述的一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，所述的安息香优选为0.6％～0.8％。
7.根据权利要求1所述的一种抗30天以上阴极剥离钢制管道环氧粉末防腐涂料，其特征在于，所述的助剂优选为0.5％～0.8％。
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