CN101987937A - 浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层 - Google Patents

Abstract

本发明提供浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层，该超厚膜涂层由底漆、面漆和罩面面漆组成，所述底漆为双组分环氧，固化剂为胺类，所述面漆为A、B双组分，所述罩面面漆为双组分丙烯酸面漆、双组分氟碳面漆或有机硅面漆中的其中一种。本发明用于保护海洋钢铁设施在浪溅区的严酷环境中，可以安全服役30年以上，具有极高的应用价值，且面漆采用厚膜环氧，1～2道即可达到施工厚度，简化了施工工艺，降低了施工费用。

Description

浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层

技术领域

本发明本发明属于防腐涂层，具体地说，涉及一种浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层。

背景技术

海洋环境是极为严酷的腐蚀环境，暴露于海洋环境中的钢结构设施极易与周围介质发生电化学反应而受到严重腐蚀，特别是在浪溅区。该区域是最苛刻的海洋环境，由于海水飞溅，干湿交替及紫外线老化，防腐涂层难以保持，腐蚀最为严重。目前，浪溅区海洋钢结构的防腐保护一般采用环氧沥青体系。以环氧富锌作底漆，环氧沥青作面漆，经过多次涂装，厚度达到300～500μm。其主要缺点是：①施工周期长，费用高；②含强致癌的煤焦沥青，对人体危害大；③VOC含量高；④耐冲击性能差，容易损坏。为了提高防腐涂层的使用寿命，延长维修周期，节省昂贵的维修保养费用，确保设施正常运行，延长钢结构设施的使用寿命，有必要根据浪溅区的腐蚀特点，对配套的涂料体系进行专门设计。

发明内容

本发明提供了一种浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层，该超厚膜涂层由底漆、面漆和罩面面漆组成，配合水下阴极保护，应用于浪溅区海洋钢结构的防腐蚀保护，可以达到很好的防腐效果。

为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层，其特征在于：所述防腐涂层包括底漆、面漆和罩面面漆，其特征在于：所述面漆为A、B双组分；

所述A组分的成分及重量百分比含量为，环氧树脂30～60％，活性稀释剂1～10％，增韧剂5～20％，触变剂1～5％，助剂1～5％，填料20～60％；

所述B组分的成分及百分比含量为，胺类固化剂60～99％，催化剂1～40％；

所述A组分∶B组分的重量比为4∶0.5～1.5，固化。

本发明具有以下附加技术特征：

所述A组分中的环氧树脂为双组分环氧，为E54、E51、F51环氧中的一种或几种，上述环氧粘度≤13Pa·S；所述B组分中的胺类固化剂为聚酰胺、酰胺基胺、脂肪胺、脂环胺中的一种或几种；所述B组分中的催化剂为DMP-30或腰果壳油改性酚醛胺。

所述A组分中的触变剂为氢化蓖麻油、有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡或含官能团液体丁腈橡胶中的一种或几种。

所述A组分中的填料为硫酸钡、滑石粉、硅微粉、云母粉和/或玻璃鳞片中的一种或几种。

所述A组分中的增韧剂为聚氨酯、聚丙二醇缩水甘油醚、或起始剂中含聚丙二醇的增韧环氧、或CTBN中的一种或几种。

所述A组分中的活性稀释剂为缩水甘油醚；所述A组分中的助剂为消泡剂、润湿分散剂、流平剂中的一种或几种。

所述面漆的涂布厚度为300～3000μm。

所述面漆采用无气喷涂设备进行施工，喷涂施工时可以添加A组分+B组分总量的5～10％的环氧稀释剂稀释。

所述底漆为双组分环氧，固化剂为胺类，所述环氧树脂为E51、E44、E42液体环氧，和/或601、604固体环氧中的一种或几种；所述胺类固化剂为聚酰胺、酰胺基胺、脂肪胺、脂环胺中的一种或几种；所述底漆的涂布厚度为50～200μm。

所述罩面面漆为双组分丙烯酸面漆、双组分氟碳面漆或有机硅面漆中的其中一种，所述罩面面漆的涂布厚度为50～200μm。

本发明超厚膜防腐涂层专用于浪溅区海洋钢结构的防腐蚀保护，配合水下区的阴极保护，以满足海洋大型钢铁设施30年以上的防腐设计

其中，1)底漆采用双组分环氧，为E51、E44、E42等液体环氧和/或601、604等固体环氧中的一种或几种，固化剂为聚酰胺、酰胺基胺、脂肪胺、脂环胺当中的一种或几种，涂布厚度为50～200μm，涂布的钢结构需进行喷砂处理或打磨处理。

底漆可采用增韧剂进行增韧改性，以提高底漆对钢结构的附着力。增韧剂为聚氨酯、聚丙二醇缩水甘油醚、CTBN当中的一种或几种。

底漆采用环氧富锌底漆或其他类型的防腐底漆。环氧富锌底漆的填料主要采用锌粉；其他类型的防腐底漆的填料可采用磷酸锌、云母氧化铁、三聚磷酸铝当中的一种或两种防锈颜料。

2)面漆为A、B双组分环氧，选用E54、E51、F51等粘度比较小的小分子环氧中的一种或几种，并添加了聚氨酯、聚丙二醇缩水甘油醚，或起始剂中含聚丙二醇的增韧环氧、有机硅增韧环氧树脂等当中的一种或几种增韧剂，或与其他高粘度增韧剂相配合，如CTBN增韧等；

固化剂为聚酰胺、酰胺基胺、脂肪胺、脂环胺当中的一种或几种。填料为硫酸钡、滑石粉、硅微粉、云母粉和/或玻璃鳞片中的一种或几种。

触变剂为氢化蓖麻油、有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡、含官能团的液体丁腈橡胶当中的一种或几种，以提供高的触变性能，便于厚膜涂装。并含有活性稀释剂、消泡剂、润湿分散剂、流平剂等助剂。面漆的涂布厚度为300～3000μm。

其中A组分的成分及百分比含量为，环氧树脂30～60％；活性稀释剂1～10％；增韧剂5～20％；触变剂1～5％；助剂1～5％；填料20～60％。B组分的成分及百分比含量为，胺类固化剂60～99％；催化剂1～40％。

面漆可采用无气喷涂设备进行施工，喷涂施工时可根据需要添加5～10％的稀释剂稀释。

3)罩面面漆为双组分丙烯酸面漆、双组分氟碳面漆或聚有机硅氧烷面漆中的一种，涂布厚度为50～200μm。

本发明用于保护海洋钢铁设施在浪溅区的严酷环境中，可以安全服役30年以上，具有极高的应用价值，且面漆采用厚膜环氧，1～2道即可达到施工厚度，简化了施工工艺，降低了施工费用。

具体实施方式

为了更好的说明本发明，特列举下述实施例，但本发明不仅限于下述实施例。

底漆

实施例1

A组分：601环氧16％，锌粉48％，有机膨润土1％，二甲苯25％，环己酮10％；

B组分：115聚酰胺60％，二甲苯20％，正丁醇20％；

A组分∶B组分为4∶1，体积比，固化，涂布厚度为50～80μm。

实施例2

A组分：601环氧12％，聚氨酯改性环氧4％，锌粉40％，磷铁粉8％，有机膨润土1％，二甲苯25％，环己酮10％；

B组分：115聚酰胺60％，二甲苯20％，正丁醇20％；

A组分∶B组分为4∶1，体积比，固化，涂布厚度为50～80μm。

实施例3

A组分：601环氧28％，磷酸锌20％，三聚磷酸铝10％，云母氧化铁20％，有机膨润土1％，其他助剂1％，二甲苯10％，环己酮10％；

B组分：115聚酰胺60％，二甲苯20％，正丁醇20％；

A组分∶B组分为5∶1，重量比，固化，涂布厚度为80～150μm。

实施例4

A组分：601环氧20％，聚氨酯改性环氧5％，磷酸锌23％，三聚磷酸铝10％，云母氧化铁20％，有机膨润土1％，其他助剂1％，二甲苯10％，环己酮10％；

B组分：115聚酰胺60％，二甲苯20％，正丁醇20％；

A组分∶B组分为5∶1，重量比，固化，涂布厚度为80～150μm。

面漆

实施例1    重量比，单位：kg。

A组分：E51环氧30％，F51环氧10％，聚氨酯增韧剂6％，聚丙二醇缩水甘油醚4％，5748活性稀释剂2％，硫酸钡28％，云母粉6.4％，钛白粉10％，气相二氧化硅1％，有机膨润土1％，分散剂0.3％，消泡剂1％，流平剂0.3％；

B组分：酰胺基胺82％，DMP-30 3％，端氨基丁腈橡胶15％

A组分∶B组分为4∶1，固化。

实施例2

A组分：E54环氧40％，CTBN改性环氧6％，聚丙二醇缩水甘油醚4％，5748活性稀释剂2％，硅微粉34.4％，钛白粉10％，气相二氧化硅1％，有机膨润土1％，分散剂0.3％，消泡剂1％，流平剂0.3％；

B组分：改性脂肪胺60％，改性脂环胺40％；

A组分∶B组分为4∶1，重量比，固化。

实施例3重量比，单位：kg。

A组分：E51环氧40％，聚氨酯增韧剂6％，聚丙二醇缩水甘油醚4％，5748活性稀释剂2％，硫酸钡27％，滑石粉7.4％，钛白粉10％，气相二氧化硅1.4％，氢化蓖麻油0.6％，分散剂0.3％，消泡剂1％，流平剂0.3％；

B组分：酰胺基胺62％，聚酰胺20％，DMP-30 3％，端氨基丁腈橡胶15％；

A组分∶B组分为4∶1，固化。

实施例4重量比，单位：kg。

A组分：E51环氧50％，聚氨酯增韧剂6％，聚丙二醇缩水甘油醚4％，5748活性稀释剂2％，硫酸钡24.4％，钛白粉10％，气相二氧化硅1％，有机膨润土1％，分散剂0.3％，消泡剂1％，流平剂0.3％；

B组分：酰胺基胺65％，腰果壳油改性酚醛胺20％，端氨基丁腈橡胶15％

A组分∶B组分为4∶1，固化。

实施例5重量比，单位：kg。

A组分：E51环氧40％，聚氨酯增韧剂6％，聚丙二醇缩水甘油醚4％，5748活性稀释剂2％，硫酸钡24.4％，玻璃鳞片10％，钛白粉10％，气相二氧化硅1％，聚酰胺蜡1％，分散剂0.3％，消泡剂1％，流平剂0.3％；

B组分：聚酰胺52％，改性脂肪胺30％，DMP-30 3％，端氨基丁腈橡胶15％

A组分∶B组分为4∶1，固化。

在上述实施例中，A组分中的环氧树脂粘度均≤13Pa·S。

上述面漆实施例1～5均可采用无气喷涂设备进行施工，实施例1～4喷涂施工时可以添加A组分+B组分总量的5～10％的环氧稀释剂稀释，每道皆可达到1000μm。实施例5由于粘度稍大，喷涂施工时可添加10～20％的环氧稀释剂稀释，每道可达到500μm。而现有的环氧沥青防腐涂料，即使涂装500μm，也要喷涂5～7道。大大增加了施工费用，并延长了施工周期。

其中实施例5可以在5℃左右固化。

喷涂实施例底漆的样板，再喷涂面漆实施例1～4，2道，喷涂厚度为2000μm左右；实施例5，2道，喷涂厚度为1000μm左右，与喷涂6道环氧沥青防腐涂料的对比样板(500μm)抗冲击强度、加速耐海水、5000小时耐盐雾试验结果对比如下表：

测试项目	超厚膜环氧涂料	环氧沥青防腐涂料
			抗冲击强度(Kg·m)	≥2	≥0.3
加速耐海水(40℃)	6个月，无变化	3个月，鼓泡
			5000小时耐盐雾	通过	未通过

由上表可以看出，超厚膜环氧涂料的抗冲击性能及加速耐海水、耐盐雾性能，均优于环氧沥青防腐涂料。

罩面面漆

实施例1

A组分：丙烯酸树脂34％，钛白粉20％，硫酸钡20％，助剂2％，二甲苯10％，醋酸丁酯14％；

B组分：3195固化剂70％，二甲苯20％，醋酸丁酯10％；

A组分∶B组分为4∶1，重量比，固化，涂布厚度为50～150μm。

实施例2  罩面面漆

A组分：氟碳树脂34％，钛白粉20％，硫酸钡20％，助剂2％，二甲苯10％，醋酸丁酯，14％；

B组分：3195固化剂70％，二甲苯20％，醋酸丁酯，10％；

A组分∶B组分为4∶1，重量比，固化，涂布厚度为50～150μm。

实施例3：罩面面漆

A组分：环氧有机硅树脂38％，钛白粉20％，硫酸钡20％，助剂2％，二甲苯10％，醋酸丁酯10％；

B组分：氨基硅烷；

A组分∶B组分为7∶1，重量比，固化，涂布厚度为50～200μm。

实验表明，喷涂实施例底漆的样板，再喷涂面漆，最后喷涂罩面面漆实施例1～3，经室外2年曝晒表面没有出现粉化现象，而未涂罩面面漆的对照样板则分化比较严重。

Claims (10)

1.一种浪溅区海洋钢结构超厚膜防腐涂层，其特征在于：所述防腐涂层包括底漆、面漆和罩面面漆，其特征在于：所述面漆为A、B双组分；

所述A组分的成分及重量百分比含量为，环氧树脂30～60％，活性稀释剂1～10％，增韧剂5～20％，触变剂1～5％，助剂1～5％，填料20～60％；

所述B组分的成分及百分比含量为，胺类固化剂60～99％，催化剂1～40％；

所述A组分∶B组分的重量比为4∶0.5～1.5，固化。

2.根据权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于：所述A组分中的环氧树脂为双组分环氧，为E54、E51、F51环氧中的一种或几种，上述环氧粘度≤13Pa·S；所述B组分中的胺类固化剂为聚酰胺、酰胺基胺、脂肪胺、脂环胺中的一种或几种；所述B组分中的催化剂为DMP-30或腰果壳油改性酚醛胺。

3.根据权利要求2所述的防腐涂层，其特征在于：所述A组分中的触变剂为氢化蓖麻油、有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡或含官能团液体丁腈橡胶中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的防腐涂层，其特征在于：所述A组分中的填料为硫酸钡、滑石粉、硅微粉、云母粉和/或玻璃鳞片中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的防腐涂层，其特征在于：所述A组分中的增韧剂为聚氨酯、聚丙二醇缩水甘油醚、或起始剂中含聚丙二醇的增韧环氧、或CTBN中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的防腐涂层，其特征在于：所述A组分中的活性稀释剂为缩水甘油醚；所述A组分中的助剂为消泡剂、润湿分散剂、流平剂中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的防腐涂层，其特征在于：所述面漆的涂布厚度为300～3000μm。

8.根据权利要求7所述的防腐涂层，其特征在于：所述面漆采用无气喷涂设备进行施工，喷涂施工时添加A组分+B组分总量的5～10％的环氧稀释剂稀释。

9.根据权利要求7所述的防腐涂层，其特征在于：所述底漆为双组分环氧，固化剂为胺类，所述环氧树脂为E51、E44、E42液体环氧，和/或601、604固体环氧中的一种或几种；所述胺类固化剂为聚酰胺、酰胺基胺、脂肪胺、脂环胺中的一种或几种；所述底漆的涂布厚度为50～200μm。

10.按照权利要求9所述的防腐涂层，其特征在于：所述罩面面漆为双组分丙烯酸面漆、双组分氟碳面漆或有机硅面漆中的其中一种，所述罩面面漆的涂布厚度为50～200μm。