CN102559016A - 一种高固体环氧涂料配方及其制备工艺和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高固体环氧涂料配方及其制备工艺和应用，配方包括主剂和固化剂，其中主剂包括环氧树脂基料、稀释剂、颜填料和助剂，本发明还公开了该涂料的制备工艺，包括配料、研磨和调和等步骤，本发明的高固体环氧涂料广泛应用于石油钻井设备，船舶行业。本发明的高固体环氧涂料为高固体、低粘度、涂层厚，同时具有极好的表面适应性能，非常适于目前的环保要求；另外，本发明的高固体环氧涂料可以广泛应用于石油钻井设备，船舶行业，具有节能效率高，施工性能好，涂膜质量好，对于金属表面的处理无需严格要求，大大降低了施工成本等特点。
Description
技术领域
本发明属于涂料的生产制造技术领域，特别是涉及一种高固体环氧涂料配方及其制备工艺和应用。
背景技术
随着人类环保意识的日益增强，对涂料中挥发性溶剂的含量的要求会越来越严格，尽管还有水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料的发展，但是含有一定溶剂的高固体分涂料以其独有的特点，决定着它不可替代的地位。
目前我国涂料行业尽管环保型产品比重不断上升，但VOC(有机挥发性物质)较高的普通涂料仍占近一半的份额，且高固体分涂料的生产厂家大多数为国外独资或中外合资型企业。高固体分涂料经过近年的发展，虽然取得了一些成就，在汽车行业、金属加工行业得到了广泛的应用，但是与传统涂料相比，还存在一些问题。
由于高固体分涂料的成膜材料中加入了较多的颜填料而使用较少的的溶剂使得涂料浆粘度过稠。使用传统工艺利用砂磨机进行研磨分散较困难，需调整配方及制作工艺，即可满足砂磨机所需的适宜的研磨粘度，又能保障最终产品的高固体份。所以既要解决高固体分与涂料黏度之间的矛盾，又要制定适宜的生产制造工艺配方。
另外高固体份涂料不仅要解决粘度高低问题，而且要同时保证漆膜性能和涂料应用性能达到一般溶剂热固性涂料的水平或更高。最早使用的干性油或一些油性涂料便是高固体份涂料，它们不加或只加很少的溶剂，但是这些涂料品质不高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明对高固体环氧涂料配方中的活性稀释剂、体质颜料做进一步筛选，降低涂料的比重、粘度，保障其高固体含量及高的触变性，同时采用部分超细颜料，具体的高固体环氧涂料质量份数配方及其制备工艺如下：
本发明的一种高固体环氧涂料配方包括主剂和固化剂，
其中主剂包括环氧树脂基料、环氧稀释剂、颜填料和助剂，具体原料组成及重量份数含量如下：
环氧树脂基料：20-30份
环氧稀释剂：5-15份
着色颜料：4-8份
体质颜料：重晶石粉500目：10-15份
滑石粉600目：10-20份
超细硫酸钡：20-30份
助剂包括：活性稀释剂：1-2份
膨润土908：0.5-1.0份
分散剂ATU：0.2-1.0份
防流挂剂3300：2.5-3.0份
黑色环氧色浆：0-0.5份
其中着色颜料包括氧化铁红，钛白粉BA01-01，碳黑，氧化铁黄中的一种；
优选的，环氧树脂基料为环氧树脂E-51；
活性稀释剂为E10P；
环氧稀释剂为二甲苯，正丁醇，重芳烃中的一种；
其中固化剂的具体原料组成及重量份数含量如下：
环氧稀释剂：10-15份
聚酰胺固化剂：5-15份
曼尼期碱类固化剂：75-80份
优选的，环氧稀释剂为二甲苯，异丙醇，正丁醇中的一种；
主剂与固化剂的质量配比为5∶1-5.5∶1，
优选的，主剂与固化剂的质量配比为84∶16。
本发明的一种高固体环氧涂料的制备工艺如下：
1、主剂的制备工艺步骤：
(1)配料：按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧树脂基料、环氧稀释剂、膨润土908、分散剂AT-U、重晶石粉500目、滑石粉600目、颜填料，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分，得待研磨漆浆；
(2)研磨：将配置好的待研磨漆浆由砂磨泵打入砂磨机中进行研磨，操作条件是温度≤60℃，控制流量至细度合格，以达到下列指标：细度≤50μm，粘度≤90KU；
(3)调和：按顺序将下列物质搅拌均匀进行调和：超细硫酸钡、活性稀释剂、防流挂剂3300、黑色环氧色浆，操作条件是常温40分钟以上，转速1000-1500/分，以达到下列指标：细度≤60μm，粘度≤110KU，固体份87±2％；
(4)分装主剂。
2、固化剂的制备工艺步骤：
(1)按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧稀释剂、高分子聚酰胺、曼尼期碱类固化剂，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分，以达到下列指标：固体份65±2％；
(2)分装固化剂。
本发明的高固体环氧涂料是针对工业防腐、石油机械和船舶行业而研究开发的新一代高固体防腐低碳环保涂料产品，广泛应用于石油钻井设备，船舶行业。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明的高固体环氧涂料为高固体、低粘度、涂层厚(体积固体分可达至85％以上，粘度在110KU以下，一次涂层厚度可达200μ以上)，同时具有极好的表面适应性能，非常适于目前的环保要求；另外，本发明的高固体环氧涂料可以广泛应用于石油钻井设备，船舶行业，具有节能效率高，施工性能好，涂膜质量好，对于金属表面的处理无需严格要求，大大降低了施工成本等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不能作为本发明的限定。
原料来源：
| 原料名称 | 型号 | 供应商 |
| 环氧树脂 | SM-618/NPSN | 江苏三木集团/台湾南亚 |
| 钛白粉 | CR-57 | 日本石源 |
| 氧化铁红 | H001-2(3) | 天津灯塔涂料 |
| 碳黑 | Raven L | 哥伦比亚 |
| 重晶石粉 | 500目 | 河北灵寿县华美矿业 |
| 滑石粉 | 600目 | 山东莱州 |
| 超细沉淀硫酸钡 | AB-1600 | 美国进口 |
| 膨润土 | BP183B/828 | 浙江华特/海明斯 |
| 分散剂 | AT-U | 德国BYK |
| 防流挂剂 | 3300S /ASAT-300 | 韩国/日本 |
| 二甲苯 | ---- | 有来化工 |
| 正丁醇 | ---- | 有来化工 |
| 异丙醇 | ---- | 有来化工 |
| 聚酰胺固化剂 | V-115 | 上海科宁 |
| 曼尼期碱类固化剂 | NX-2015 | 美国卡德莱公司 |
| 活性稀释剂 | E10P | 江苏三木集团/台湾南亚 |
实施例1：
灰色高固体环氧涂料质量比配方如下：
主剂的具体组成及含量如下：
环氧树脂：23.7份
活性稀释剂E10P：1份
钛白粉BA01-01：5份
环氧稀释剂正丁醇：10份
膨润土908：1.0份
分散剂ATU：0.30份
重晶石粉500目：13份
滑石粉600目：15份
超细硫酸钡：28份
防流挂剂3300：2.5份
黑色环氧色浆：0.5份
固化剂的具体组成及含量如下：
环氧稀释剂正丁醇：15份
聚酰胺固化剂：10份
曼尼期碱类固化剂：75份
使用时，主剂与固化剂的质量配比为84∶16。
该灰色高固体环氧涂料的制备工艺如下：
主剂的制备工艺步骤：
(1)配料：按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧树脂E-51、环氧稀释剂正丁醇、膨润土908、分散剂AT-U、钛白粉BA01-01、重晶石粉500目、滑石粉600目，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分；
(2)研磨：将配置好的待研磨漆浆由砂磨泵打入砂磨机中进行研磨，操作条件是温度≤60℃，控制流量至细度合格，以达到下列指标：细度≤50μm，粘度≤90KU；
(3)调和：按顺序将下列物质搅拌均匀进行调和：超细硫酸钡、活性稀释剂E10P、防流挂剂3300、黑色环氧色浆，操作条件是常温40分钟以上，转速800-1200/分，以达到下列指标：细度≤60μm，粘度≤110KU，固体份87±2％；
(4)分装主剂；
固化剂的制备工艺步骤：
(1)按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧稀释剂正丁醇、高分子聚酰胺、曼尼期碱类固化剂，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500/分，以达到下列指标：固体份65±2％；
(2)分装固化剂。
实施例2：
铁红色高固体环氧涂料质量比配方如下：
主剂的具体组成及含量如下：
环氧树脂E-51：23.9份
活性稀释剂E10P：2份
环氧稀释剂正丁醇：10份
膨润土908：0.8份
分散剂ATU：0.3份
重晶石粉500目：12份
滑石粉600目：14份
氧化铁红：6份
超细硫酸钡：28份
防流挂剂3300：3.0份
固化剂的具体组成及含量如下：
环氧稀释剂正丁醇：12份
高分子聚酰胺：10份
曼尼期碱类固化剂：78份
使用时，主剂与固化剂的质量配比为84∶16。
该灰色高固体环氧涂料的制备工艺如下：
主剂的制备工艺步骤：
(1)配料：按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧树脂E-51、环氧稀释剂正丁醇、膨润土908、分散剂AT-U、重晶石粉500目、滑石粉600目、氧化铁红，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分；
(2)研磨：将配置好的待研磨漆浆由砂磨泵打入砂磨机中进行研磨，操作条件是温度≤60℃，控制流量至细度合格，以达到下列指标：细度≤50μm，粘度≤90KU；
(3)调和：按顺序将下列物质搅拌均匀进行调和：超细硫酸钡、活性稀释剂E10P、防流挂剂3300、黑色环氧色浆，操作条件是常温40分钟以上，转速800-1200/分，以达到下列指标：细度≤60μm，粘度≤110KU，固体份87±2％；
(4)分装主剂。
固化剂的制备工艺步骤：
(1)按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧稀释剂正丁醇、高分子聚酰胺、曼尼期碱类固化剂，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分，以达到下列指标：固体份65±2％；
(2)分装固化剂。
以上实施例的高固体环氧涂料主要应用于石油钻井设备，船舶行业。
以上实施例的实际检测数据如下：
本发明的处理方法已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。
Claims (7)
1.一种高固体环氧涂料配方，包括主剂和固化剂，其特征在于：所述主剂包括如下重量份数的环氧树脂基料、环氧稀释剂、颜填料和助剂，具体组成及含量如下：
环氧树脂基料：20-30份
环氧稀释剂：5-15份
颜填料包括着色颜料和体质颜料：
着色颜料：4-8份
体质颜料：重晶石粉500目：10-15份
滑石粉600目：10-20份
超细硫酸钡：20-30份
助剂包括：活性稀释剂：1-2份
膨润土BP183B：0.5-1.0份
分散剂ATU：0.2-1.0份
防流挂剂3300S：2.5-3.0份
黑色环氧色浆：0-0.5份
所述固化剂包括如下重量份数的原料：
环氧稀释剂：10-15份
聚酰胺固化剂：5-15份
曼尼期碱类固化剂：75-80份
主剂与固化剂的质量配比为5∶1-5.5∶1。
2.根据权利要求1所述的一种高固体环氧涂料配方，其特征在于：所述着色颜料包括氧化铁红，钛自粉BA01-01，碳黑，氧化铁黄中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种高固体环氧涂料配方，其特征在于：所述主剂中，环氧树脂基料为环氧树脂E-51；活性稀释剂为E10P；环氧稀释剂为二甲苯，正丁醇，重芳烃的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高固体环氧涂料配方，其特征在于：所述固化剂中，环氧稀释剂为二甲苯，异丙醇，正丁醇中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高固体环氧涂料配方，其特征在于：主剂与固化剂的质量配比为84∶16。
6.一种权利要求1所述的一种高固体环氧涂料的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)主剂的制备工艺步骤：
1)配料：按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧树脂基料、环氧稀释剂、膨润土908、分散剂AT-U、重晶石粉500目、滑石粉600目、颜填料，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分，得待研磨漆浆；
2)研磨：将配置好的待研磨漆浆由砂磨泵打入砂磨机中进行研磨，操作条件是温度≤60℃，控制流量至细度合格，以达到下列指标：细度≤50μm，粘度≤90KU；
3)调和：按顺序将下列物质搅拌均匀进行调和：超细硫酸钡、活性稀释剂、防流挂剂3300、黑色环氧色浆，操作条件是常温40分钟以上，转速1000-1500/分，以达到下列指标：细度≤60μm，粘度≤110KU，固体份87±2％；
4)分装主剂；
(2)固化剂的制备工艺步骤：
1)按顺序将下列物质搅拌均匀进行配料：环氧稀释剂、高分子聚酰胺、曼尼期碱类固化剂，操作条件是常温下搅拌20分钟，转速300-500转/分，以达到下列指标：固体份65±2％；
2)分装固化剂。
7.权利要求书1所述的一种高固体环氧涂料在石油钻井设备，船舶行业中的应用。
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