CN102898926B - 一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料及其制备方法，涉及一种防腐涂料及其制备方法。甲组分质量百分配比环氧树脂13-31%；或酚醛环氧树脂14-16%，硼酚醛树脂0-6%，钛白粉4-7%，硫酸钡5-8%,碳化硅3-5？%,滑石粉5-8%，白炭黑0.3-0.5%，钛纳米浆0.9-2%，液体丁腈橡胶6-8%；有机膨润土0.9-2%，消泡剂0.02%，混合溶剂30-54%；乙组分为改性胺类固化物或双氰胺。按配比经球磨分散2小时后制成甲组分；常温下加入乙组分即可。本发明涂料耐高温性好，机械强度高，耐酸、碱、盐的效果理想，在高温含酸性气体及杂质的环境中可长期保护金属材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐涂料及其制备方法，特别是涉及一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料及其制备方法。
背景技术
在石油开采过程中，金属管道需长期处于高温含酸性气体及杂质的环境中，这种情况下对金属材料的腐蚀非常严重，人们正在寻找一种高效的防护措施或防腐材料来解决这个问题。通常我们使用的环氧防腐涂料其耐高温性差，机械强度低，耐酸、碱、盐的效果都不理想，在高温含酸性气体及杂质的环境中难易长期保护金属材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料，其特征在于，所述涂料，由甲、乙两种组分构成，
（1）甲组分按质量百分数配比如下：
环氧树脂13—31%；或酚醛环氧树脂14—16%，硼酚醛树脂0—6%，钛白粉4—7%，硫酸钡5—8%,碳化硅3—5%,滑石粉5—8%，白炭黑0.3—0.5%，钛纳米浆0.9—2%，液体丁腈橡胶6—8%；或聚硫橡胶3.01%或氢化丁腈橡胶与液体丁腈橡胶的混合物；有机膨润土0.9—2%，消泡剂0.02%，混合溶剂30—54%；
（2）乙组分为胺类固化剂，为改性胺类固化物或双氰胺。
所述的一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料，所述环氧树脂为E-44、或E-51；酚醛环氧树脂为F-44、或F-51、或F-52、或F-56，颜填料中所用的钛白粉为金红石型钛白粉,碳化硅为绿色碳化硅，白炭黑为沉淀白炭黑。
所述的一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料，其所述涂料中液体丁腈橡胶、聚硫橡胶或液体丁腈与氢化丁腈的混合物作为增韧剂，有机膨润土作为分散剂。
所述的一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料，其所述涂料中的消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂；所用的胺类固化剂为改性胺类固化物或双氰胺。
所述的一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料，所述涂料甲组分所用的混合溶剂为两种：第一种为正丁醇、乙酸乙酯、环己酮，其体积比为1:1:1；第二种为正丁醇、二甲苯，其体积比为1:1。
一种耐高温、耐磨、重防腐涂料的制备方法，所述方法包括以下制备过程：按配比将环氧树脂、硼酚醛树脂、颜填料、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨分散2小时后制成甲组分；然后在常温下加入乙组分，搅拌后即可。
如上所述的一种耐高温、耐磨、重防腐涂料的制备方法，其所述方法当使用双氰胺作为固化剂时，将其与甲组分一同球磨。
本发明的优点与效果是：
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
以下给出本发明实施例，但本发明的实施不限于以下实施方式。
实施例1
一种耐高温耐磨重防腐涂料的组成物及其制备方法，其基料为环氧树脂E-44和硼酚醛树脂，固化剂为双氰胺：
甲组分：
环氧树脂E-4413.67%（无锡凤凰集团产品），硼酚醛树脂5.47%（蚌埠市天宇高温树脂材料有限公司的FB耐高温阻燃热固性酚醛树脂），钛白粉5.47%（美国杜邦公司的金红石型钛白粉产品），硫酸钡6.38%（天津市大茂化学品公司产品），碳化硅3.65%（国药集团的绿色碳化硅产品），滑石粉5.47%（海城市他山轻烧镁厂产品），白炭黑0.46%（通化双龙化工股份有限公司生产的沉淀白炭黑），钛纳米浆0.91%（哈尔滨市长河特种涂料厂有限责任公司产品），液体丁腈橡胶6.38%（市售），有机膨润土0.91%（市售），石墨粉2.73%（市售），消泡剂0.02%（上海泰格聚合物技术有限公司生产的有机硅消泡剂368），混合溶剂48.51%（国药集团的正丁醇、正丁醇、乙酸乙酯，以体积比1:1:1均匀混合）。
乙组分：固化剂为胺类固化剂双氰胺（天津市大茂化学品公司产品）。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-44、硼酚醛树脂、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，再加入一定量的固化剂双氰胺，经球磨2小时后制成涂料；
（2）取一定量的涂料对试样进行涂刷，将涂刷好的试样在70℃加热0.5小时，再升温至107℃加热0.5小时，最后升温至150℃加热2小时，得到涂膜。其性能测试结果见表1。
实施例2
一种耐高温耐磨重防腐涂料，与实例1相比，其基料变为酚醛环氧树脂F-44：
甲组分：
酚醛环氧树脂F-4414.46%（市售）；
钛白粉5.78%，硫酸钡6.75%，碳化硅3.86%，滑石粉5.78%，白炭黑0.48%，钛纳米浆0.96%，液体丁腈橡胶6.75%，有机膨润土0.96%，石墨粉2.89%，消泡剂0.02%，混合溶剂53.38%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为胺类固化剂双氰胺。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂F-44、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，再加入一定量的固化剂双氰胺，经球磨2小时后制成涂料；
（2）取一定量的涂料对试样进行涂刷，将涂刷好的试样在70℃加热0.5小时，再升温至107℃加热0.5小时，最后升温至150℃加热2小时，得到涂膜。其性能测试结果见表2。
实施例3
一种耐高温耐磨重防腐涂料，与实例2相比，其基料变为酚醛环氧树脂F-52：
甲组分：
酚醛环氧树脂F-5214.46%（南亚环氧树脂有限公司产品），钛白粉5.78%，硫酸钡6.75%，碳化硅3.86%，滑石粉5.78%，白炭黑0.48%，钛纳米浆0.96%，液体丁腈橡胶6.75%，有机膨润土0.96%，石墨粉2.89%，消泡剂0.02%，混合溶剂53.38%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为胺类固化剂双氰胺。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂F-52、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，再加入一定量的固化剂双氰胺，经球磨2小时后制成涂料；
（2）取一定量的涂料对试样进行涂刷，将涂刷好的试样在70℃加热0.5小时，再升温至107℃加热0.5小时，最后升温至150℃加热2小时，得到涂膜。
实施例4
一种耐高温耐磨重防腐涂料，与实例3相比，其基料变为酚醛环氧树脂F-56：
甲组分：
酚醛环氧树脂F-56（南亚环氧树脂有限公司产品）14.46%，钛白粉5.78%，硫酸钡6.75%，碳化硅3.86%，滑石粉5.78%，白炭黑0.48%，钛纳米浆0.96%，液体丁腈橡胶6.75%，有机膨润土0.96%，石墨粉2.89%，消泡剂0.02%，混合溶剂53.38%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为胺类固化剂双氰胺。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂F-56、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，再加入一定量的固化剂双氰胺，经球磨2小时后制成涂料；
（2）取一定量的涂料对试样进行涂刷，将涂刷好的试样在70℃加热0.5小时，再升温至107℃加热0.5小时，最后升温至150℃加热2小时，得到涂膜。
实施例5
一种耐高温耐磨重防腐涂料，与实例3相比，其增韧剂变为聚硫橡胶，同时各组分的质量百分数也所有变化：
甲组分：
环氧树脂F-5215.04%，钛白粉6.02%，硫酸钡7.02%，碳化硅4.01%，滑石粉6.02%，白炭黑0.5%，钛纳米浆1%，聚硫橡胶3.01%，有机膨润土1%，石墨粉3.01%，消泡剂0.02%，混合溶剂53.38%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为胺类固化剂双氰胺。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂F-52、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、聚硫橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，再加入一定量的固化剂双氰胺，经球磨2小时后制成涂料；
（2）取一定量的涂料对试样进行涂刷，将涂刷好的试样在70℃加热0.5小时，再升温至107℃加热0.5小时，最后升温至150℃加热2小时，得到涂膜。
实施例6
一种耐高温耐磨重防腐涂料，与实例4相比，其增韧剂变为聚硫橡胶，同时各组分的质量百分数也所有变化：
甲组分：
环氧树脂F-5615.04%，钛白粉6.02%，硫酸钡7.02%，碳化硅4.01%，滑石粉6.02%，白炭黑0.5%，钛纳米浆1%，聚硫橡胶3.01%，有机膨润土1%，石墨粉3.01%，消泡剂0.02%，混合溶剂53.38%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为胺类固化剂双氰胺。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂F-56、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、聚硫橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，再加入一定量的固化剂双氰胺，经球磨2小时后制成涂料；
（2）取一定量的涂料对试样进行涂刷，将涂刷好的试样在70℃加热0.5小时，再升温至107℃加热0.5小时，最后升温至150℃加热2小时，得到涂膜。
实施例7
一种耐高温重防腐涂料，与实例1相比，其基料变为环氧树脂E-44，固化剂变为改性胺类固化剂，同时在制备工艺上也有所不同：
甲组分：
环氧树脂E-4414.46%，钛白粉5.78%，硫酸钡6.75%，碳化硅3.86%，滑石粉5.78%，白炭黑0.48%，钛纳米浆0.96%，液体丁腈橡胶6.75%，有机膨润土0.96%，石墨粉2.89%，消泡剂0.02%，混合溶剂51.32%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为改性胺类固化剂（市售）。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-44、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨2小时后甲组分；
（2）然后在常温下按照比例加入乙组分，通过充分搅拌后进行涂刷；
（3）将涂刷好的试样在80℃加热2小时，再升温至107℃加热1小时，最后升温至120℃加热3小时，得到涂膜，测试其机械性能如下表：
实施例8
一种耐高温重防腐涂料，与实例1相比，其基料变为环氧树脂E-44，固化剂变为改性胺类固化剂，同时在制备工艺上也有所不同：
甲组分：
环氧树脂E-5114.46%，钛白粉5.78%，硫酸钡6.75%，碳化硅3.86%，滑石粉5.78%，白炭黑0.48%，钛纳米浆0.96%，液体丁腈橡胶6.75%，有机膨润土0.96%，石墨粉2.89%，消泡剂0.02%，混合溶剂51.32%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为改性胺类固化剂。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-51、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、石墨粉、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨2小时后甲组分；
（2）然后在常温下按照比例加入乙组分，通过充分搅拌后进行涂刷；
（3）将涂刷好的试样在80℃加热2小时，再升温至107℃加热1小时，最后升温至120℃加热3小时，得到涂膜。
实施例9
一种耐高温重防腐涂料，与实例7相比，基料量所有增加，增韧剂变为液体丁腈橡胶与氢化丁腈橡胶的混合物，填料石墨变为二硫化钼，溶剂量也大大减少：
甲组分：
环氧树脂E-4430.26%，钛白粉6.05%，硫酸钡7.56%，碳化硅4.54%，滑石粉7.56%，白炭黑0.45%，钛纳米浆1.51%，液体丁腈橡胶6.05%，氢化丁腈橡胶0.76%，有机膨润土1.51%，二硫化钼1.51%，消泡剂0.02%，混合溶剂32.22%（混合溶剂配比同实施例1）。
乙组分：固化剂为改性胺类固化剂。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-44、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、有机膨润土、二硫化钼、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨2小时后甲组分；
（2）然后在常温下按照比例加入乙组分，通过充分搅拌后进行涂刷；
（3）将涂刷好的试样在80℃加热2小时，再升温至107℃加热1小时，最后升温至120℃加热3小时，得到涂膜。
实施例10
一种耐高温重防腐涂料，与实例9相比，混合溶剂与各组成物的质量百分数都有所变化：
甲组分：
环氧树脂E-4430.85%，钛白粉6.17%，硫酸钡7.71%，碳化硅4.63%，滑石粉7.71%，白炭黑0.46%，钛纳米浆1.54%，液体丁腈橡胶6.17%，氢化丁腈橡胶0.77%，有机膨润土1.54%，二硫化钼1.54%，消泡剂0.02%，混合溶剂30.9%（混合溶剂为正丁醇、二甲苯，以体积比1:1均匀混合）。
乙组分：固化剂为改性胺类固化剂。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-44、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、有机膨润土、二硫化钼、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨2小时后甲组分；
（2）然后在常温下按照比例加入乙组分，通过充分搅拌后进行涂刷；
（3）将涂刷好的试样在80℃加热2小时，再升温至107℃加热1小时，最后升温至120℃加热3小时，得到涂膜。
实施例11
一种耐高温重防腐涂料，与实例10相比，增韧剂只使用了液体丁腈橡胶，溶剂明显增加：
甲组分：
环氧树脂E-4420.54%，钛白粉4.11%，硫酸钡5.13%，碳化硅3.08%，滑石粉5.13%，白炭黑0.31%，钛纳米浆1.03%，液体丁腈橡胶7.19%，有机膨润土1.03%，二硫化钼1.03%，消泡剂0.02%，混合溶剂51.43%（混合溶剂配比同实施例10）。
乙组分：固化剂为改性胺类固化剂。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-44、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、二硫化钼、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨2小时后甲组分；
（2）然后在常温下按照比例加入乙组分，通过充分搅拌后进行涂刷；
（3）将涂刷好的试样在80℃加热2小时，再升温至107℃加热1小时，最后升温至120℃加热3小时，得到涂膜。
实施例12
一种耐高温重防腐涂料，与实例11相比，其基料变为环氧树脂E-51：
甲组分：
环氧树脂E-5120.54%，钛白粉4.11%，硫酸钡5.13%，碳化硅3.08%，滑石粉5.13%，白炭黑0.31%，钛纳米浆1.03%，液体丁腈橡胶7.19%，有机膨润土1.03%，二硫化钼1.03%，消泡剂0.02%，混合溶剂51.43%（混合溶剂配比同实施例10）。
乙组分：固化剂为改性胺类固化剂。
制备步骤为：
（1）将环氧树脂E-51、钛白粉、硫酸钡、碳化硅、滑石粉、白炭黑、钛纳米浆、液体丁腈橡胶、有机膨润土、二硫化钼、消泡剂、混合溶剂配好，经球磨2小时后甲组分；
（2）然后在常温下按照比例加入乙组分，通过充分搅拌后进行涂刷；
（3）将涂刷好的试样在80℃加热2小时，再升温至107℃加热1小时，最后升温至120℃加热3小时，得到涂膜。
表1实例1性能测试结果表
| 项目 | 指标 | 实验方法 |
| 1、漆膜颜色及外观 | 灰色，平整 | 目测 |
| 2、附着力 | 2级 | GB1720 |
| 3、冲击 | >40cm | GB-T1732 |
| 4、磨耗 | 0.005g | GB-T15036 |
| 5、柔韧性 | 0.5±0.3mm | GB-T1731-1993 |
| 6、硬度 | 6H | GB-T1730-1993 |
| 7、耐酸性（H2SO4 10%） | 120d，不起泡，不变色 | |
| 8、耐碱性（NaOH 10%） | 120d，不起泡，不变色 | |
| 9、耐盐水（NaCl 10%） | 120d，不返锈 | GB-T10834 |
表2实例2性能测试结果表
| 项目 | 指标 | 实验方法 |
| 1、漆膜颜色及外观 | 灰色，平整 | 目测 |
| 2、附着力 | 1级 | GB1720 |
| 3、冲击 | >50cm | GB-T1732 |
| 4、磨耗 | 0.001g | GB-T15036 |
| 5、柔韧性 | 0.5±0.1mm | GB-T1731-1993 |
| 6、硬度 | 6H | GB-T1730-1993 |
| 7、耐酸性（H2SO4 10%） | 48d，不起泡，不变色 | |
| 8、耐碱性（NaOH 10%） | 48d，不起泡，不变色 | |
| 9、耐盐水（NaCl 10%） | 48d，不返锈 | GB-T10834 |
Claims (1)
1.一种耐高温、耐磨、重防腐的涂料，其特征在于，所述涂料组分为，甲组分：环氧树脂E-4430.26%，钛白粉6.05%，硫酸钡7.56%，碳化硅4.54%，滑石粉7.56%，白炭黑0.45%，钛纳米浆1.51%，液体丁腈橡胶6.05%，氢化丁腈橡胶0.76%，有机膨润土1.51%，二硫化钼1.51%，消泡剂0.02%，混合溶剂32.22%，其中混合溶剂为国药集团的正丁醇、正丁醇、乙酸乙酯，以体积比1:1:1均匀混合；乙组分：固化剂为改性胺类固化剂。
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