CN102766392A - 无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用，按重量份计该涂料包括以下组份：双酚A环氧树脂30-50；改性剂5-10份；活性稀释剂5-10份；分散剂0.5-1份；消泡剂0.2-0.3份；聚酰胺蜡粉1-2.5份；钛白粉5-8份；填料0-10份；防锈颜料6-10；导电聚苯胺3-8份；导电云母份10-15份；空心微珠5-10份；陶瓷微珠5-10份。本发明中所制备得到的涂料，其抗流挂性、干燥性、附着力、耐盐雾性、耐酸碱性、隔热性、导电性能、防腐等性能好，而且易于施工操作，适合用于石油储罐内壁的防腐涂层。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国石油化工建设的迅猛发展，石化设备防腐领域对油品储罐内壁防腐及其工艺提出了更高要求，“环保、安全、性能和成本”等逐渐成为此行业发展的趋势。
目前市面上有关此类的涂料很多，但大多是固体含量低、VOC（挥发性有机物）高，给油罐内壁施工带来很多安全隐患。同时油品对温度非常敏感，在高温天气很容易出现易燃易爆的事故，故此高温天气需要对储罐进行冷凝处理。由此可见，开发高固体份、低VOC、隔热、导静电涂料，成为此行业发展的趋势。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中的油品储罐内壁涂料存在的固含低、VOC高、不隔热等问题。
本发明的技术方案如下：
一种无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，按重量份计，所述涂料包括以下组份：
双酚A环氧树脂 30-50；
改性剂 5-10；
活性稀释剂 5-10；
分散剂 0.5-1；
消泡剂 0.2-0.3；
防沉剂 1-2.5；
着色颜料 5-8；
填料 0-10；
防锈颜料 6-10；
导电聚苯胺 3-8；
导电云母粉 10-15；
空心微珠 5-10；
陶瓷微珠 5-10。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述双酚A环氧树脂为环氧当量在176-190之间的低粘度环氧树脂。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述改性剂为石油树脂，所述活性稀释剂为缩水甘油醚。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述分散剂为超分子分散剂；所述消泡剂为破泡聚硅氧烷溶液。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述防沉剂为改性聚酰胺蜡粉、膨润土或气相二氧化硅中的一种或多种，所述填料为滑石粉或云母粉中的一种或两种。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述着色颜料为金红石型钛白粉，所述防锈颜料为三聚磷酸铝或磷酸锌。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述导电聚苯胺为纳米级导电型；所述导电云母粉是以云母粉为基材，表面被包覆有导电物质。
所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其中，所述空心玻璃微珠为粒径在15-120微米的碱石灰硼硅酸盐空心玻璃球体；所述陶瓷微珠主要由二氧化硅和三氧化二铝组成，属于硅酸铝陶瓷系列。
一种如上所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料的制备方法，其中，具体包括以下步骤：
将双酚A环氧树脂、改性剂、活性稀释剂、分散剂、消泡剂、防沉剂依次加入分散缸中，并高速分散10-15分钟，形成混合物；
将聚酰胺蜡份、滑石粉、云母份、钛白粉、磷酸锌、导电聚苯胺，依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散混合物温度至65-70℃，保温15-20分钟；
将导电云母粉加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟；
将空心微珠、陶瓷微珠依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟。
一种如上所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料的应用，其中，将所述无溶剂改性环氧隔热导静电涂料用于石油储罐内壁的防腐涂层。
有益效果：本发明所提供的涂料及其制备方法，按照本发明所提供的方法所制备的涂料，其抗流挂性、干燥性、附着力、耐盐雾性、耐酸碱性、隔热性、导电性能、防腐等性能好，而且易于施工操作。由于所述涂料是不含溶剂的，所述涂料固含高而且VOC低，从上述测试结果可以看出，所述涂料还具有隔热好、导电性能好等优点，因此，所述涂料适合用于石油储罐内壁的防腐涂层。
具体实施方式
本发明提供一种无溶剂改性环氧隔热导静电涂料及其制备方法和应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所提供的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，按重量份计，所述涂料包括以下组份：
双酚A环氧树脂 30-50；
改性剂 5-10；
活性稀释剂 5-10；
分散剂 0.5-1；
消泡剂 0.2-0.3；
防沉剂 1-2.5；
着色颜料 5-8；
填料 0-10；
防锈颜料 6-10；
导电聚苯胺 3-8；
导电云母粉 10-15；
空心微珠 5-10；
陶瓷微珠 5-10。
其中，所述双酚A环氧树脂为环氧当量在176-190之间的低粘度环氧树脂，此原料为主要的成膜物质，具有非常好的附着力、耐化学品等性能。
所述改性剂为石油树脂，此树脂可以提高整个涂层体系的润湿性，同时可以提高漆膜的附着力、耐盐雾等性能。
所述活性稀释剂为缩水甘油醚，此物质主要作为一种功能性稀释剂，降低体系的粘度，同时参与涂料体系的反应。
所述分散剂为超分子分散剂，此物质主要的功能为降低体系粘度，同时提高体系的储存稳定性。
所述消泡剂为破泡聚硅氧烷溶液，此物质主要的功能为消除体系在生产与施工中产生的气泡。
所述防沉剂可以为改性聚酰胺蜡粉、膨润土或气相二氧化硅等中的一种或多种，此物质的主要功能为提高体系的抗流挂性能，提高涂料的一次成膜厚度，提高施工的效率。
所述着色颜料可以为钛白粉等有机或无机颜料。所述钛白粉的晶体结构为金红石型。
所述防锈颜料可以为三聚磷酸铝、磷酸锌等，此物质主要的功能为提高体系的耐盐雾性能。
所述填料可以为滑石粉或云母粉等中的一种或多种。
所述导电聚苯胺为纳米级导电型，此物质的主要功能为提供体系的导电性。
所述导电云母粉是以质轻、片状的云母粉为基材，其表面被包覆几层化学性能稳定、耐腐蚀性能强、电导率高的导电物质，该物质的主要功能为提供体系的导电性。
所述空心玻璃微珠为粒径在15-120微米的碱石灰硼硅酸盐空心玻璃球体，此物质的主要功能为体系提供良好的隔热性能。
所述陶瓷微珠主要由二氧化硅和三氧化二铝组成，属于硅酸铝陶瓷系列，具有高硬度、高耐磨性、耐酸碱、可塑性、粘结性、分散性、绝缘性、耐火性、吸附性、耐候性、化学稳定性，此物质的主要功能为体系提供良好的隔热性能。
本发明中还提供所述无溶剂改性环氧隔热导静电涂料的制备方法，根据下述方法制备出来的涂料的效果最好，所述方法具体包括以下步骤：
L1、将双酚A环氧树脂、改性剂、活性稀释剂、分散剂、消泡剂、防沉剂依次加入分散缸中，并高速分散10-15分钟，形成混合物；
L2、将聚酰胺蜡份、滑石粉、云母份、钛白粉、磷酸锌、导电聚苯胺，依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散混合物温度至65-70℃，保温15-20分钟；
L3、将导电云母粉加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟；
L4、将空心微珠、陶瓷微珠依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟。
本发明的涂料需和涂料固化剂配合使用，使用前将本发明所制备的涂料与涂料固化剂以一定的比例进行混合，并搅拌均匀。本发明的涂料与涂料固化剂比例一般在4：1-7：1（质量比）之间。该涂料固化剂一般为改性酚醛胺。本发明的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料加入固化剂后，对其理化性能进行测试，其表面电阻率为108-1011Ω.cm2，符合GB50393-2008；同时，其导热系数不大于0.085W/(m.k)。
本发明所提供的涂料，其抗流挂性、干燥性、附着力、耐盐雾性、耐酸碱性、隔热性、导电性能、防腐等性能好，适用于石油储罐内壁的防腐，而且本发明涂料易于施工操作。因此，本发明中还提供所述涂料的应用，将所述涂料用作石油储罐内壁涂层。
实施例1
将以下各组份：双酚A环氧树脂35份；改性剂5份；活性稀释剂5份；分散剂0.5份；消泡剂0.2份；聚酰胺蜡粉1份；滑石粉5份；云母粉5份；钛白粉5份；磷酸锌：6份；导电聚苯胺3份；导电云母份15份；空心微珠5份；陶瓷微珠5份， 依次加入分散缸中，并分散均匀，形成浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料。
制备本浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料的操作方法，最好按如下操作步骤进行：
S1、将中双酚A环氧树脂35份、改性剂5份、活性稀释剂5份、分散剂、消泡剂5份依次加入分散缸中，并高速分散10-15分钟，形成混合物；
S2、将聚酰胺蜡份1份、滑石粉5份、云母份5份、钛白粉5份、磷酸锌6份、导电聚苯胺5份，依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散混合物温度至65-70℃，保温15-20分钟；
S3、将导电云母份15份加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟；
S4、将空心微珠5份、陶瓷微珠5份依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟，形成浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料。
本实施例将所制备的涂料与涂料固化剂以4：1的比例进行混合。所述涂料制备成功后，对其各理化性能进行测试，测试结果如下：①抗流挂性能大于180微米；②附着力（拉开法）12Mpa；③耐冲击性为50cm；④耐盐雾性（500微米，Sa2.5）为4000小时；⑤耐湿热20天无变化；⑥表面电阻：1010Ω.cm2；⑦导热系数为0.03W/(m.k)。
实施例2
将以下各组份：双酚A环氧树脂40份；改性剂8份；活性稀释剂8份；分散剂0.6份；消泡剂0.3份；聚酰胺蜡粉1.2份；滑石粉3份；钛白粉6份；三聚磷酸铝10份；导电聚苯胺8份；导电云母份10份；空心微珠8份；陶瓷微珠8份， 依次加入分散缸中，并分散均匀，形成浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料。
重复实例1的制备方法获得浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，本实例的涂料理化性能指数如下：①抗流挂性能大于250微米；②附着力（拉开法）15Mpa；③耐冲击性为50cm；④耐盐雾性（500微米，Sa2.5）为4600小时；⑤耐湿热30天无变化；⑥表面电阻：108Ω.cm2；⑦导热系数为0.025W/(m.k)。
实施例3
将以下各组份：双酚A环氧树脂40份；改性剂8份；活性稀释剂8份；分散剂1份；消泡剂0.3份；聚酰胺蜡粉1.6份；磷酸锌粉8份；钛白粉6份；导电聚苯胺4份；导电云母粉15份；空心微珠9份；陶瓷微珠9份， 依次加入分散缸中，并分散均匀，形成浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料。
重复实例1的制备方法获得浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，本实例的涂料理化性能指数如下：①抗流挂性能大于250微米；②附着力（拉开法）14Mpa；③耐冲击性为50cm；④耐盐雾性（500微米，Sa2.5）为4600小时；⑤耐湿热30天无变化；⑥表面电阻：108Ω.cm2;⑦导热系数为0.023W/(m.k)。
实施例4
将以下各组份：双酚A环氧树脂50份；改性剂10份；活性稀释剂10份；分散剂1份；消泡剂0.3份；聚酰胺蜡粉1.6份；钛白粉5份；三聚磷酸铝：6份；导电聚苯胺5份；导电云母份15份；空心微珠8份；陶瓷微珠8份， 依次加入分散缸中，并分散均匀，形成浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料。
重复实例1的制备方法获得浅灰色无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，本实例的涂料理化性能指数如下：①抗流挂性能大于250微米；②附着力（拉开法）18Mpa；③耐冲击性为50cm；④耐盐雾性（500微米，Sa2.5）为4500小时；⑤耐湿热30天无变化；⑥表面电阻：109Ω.cm2；⑦导热系数为0.043W/(m.k)。
综上所述，本发明所提供的涂料及其制备方法，按照本发明所提供的方法所制备的涂料，其抗流挂性、干燥性、附着力、耐盐雾性、耐酸碱性、隔热性、导电性能、防腐等性能好，而且易于施工操作。由于所述涂料是不含溶剂的，所述涂料固含高而且VOC低，从上述测试结果可以看出，所述涂料还具有隔热好、导电性能好等优点，因此，所述涂料适合用于石油储罐内壁的防腐涂层。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，按重量份计所述涂料包括以下组份：
双酚A环氧树脂 30-50；
改性剂 5-10；
活性稀释剂 5-10；
分散剂 0.5-1；
消泡剂 0.2-0.3；
防沉剂 1-2.5；
着色颜料 5-8；
填料 0-10；
防锈颜料 6-10；
导电聚苯胺 3-8；
导电云母粉 10-15；
空心微珠 5-10；
陶瓷微珠 5-10。
2.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述双酚A环氧树脂为环氧当量在176-190之间的低粘度环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述改性剂为石油树脂，所述活性稀释剂为缩水甘油醚。
4.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述分散剂为超分子分散剂；所述消泡剂为破泡聚硅氧烷溶液。
5.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述防沉剂为改性聚酰胺蜡粉、膨润土或气相二氧化硅中的一种或多种，所述填料为滑石粉或云母粉中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述着色颜料为金红石型钛白粉，所述防锈颜料为三聚磷酸铝或磷酸锌。
7.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述导电聚苯胺为纳米级导电型；所述导电云母粉是以云母粉为基材，表面被包覆有导电物质。
8.根据权利要求1所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料，其特征在于，所述空心玻璃微珠为粒径在15-120微米的碱石灰硼硅酸盐空心玻璃球体；所述陶瓷微珠主要由二氧化硅和三氧化二铝组成，属于硅酸铝陶瓷系列。
9.一种如权利要求1~8任一所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
将双酚A环氧树脂、改性剂、活性稀释剂、分散剂、消泡剂、防沉剂依次加入分散缸中，并高速分散10-15分钟，形成混合物；
将聚酰胺蜡份、滑石粉、云母份、钛白粉、磷酸锌、导电聚苯胺，依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散混合物温度至65-70℃，保温15-20分钟；
将导电云母粉加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟；
将空心微珠、陶瓷微珠依次加入上一步骤形成的混合物中，并高速分散10-15分钟。
10.一种如权利要求1~8任一所述的无溶剂改性环氧隔热导静电涂料的应用，其特征在于，将所述无溶剂改性环氧隔热导静电涂料用于石油储罐内壁的防腐涂层。
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