CN103013290A

CN103013290A - 一种绝热防腐外保护层弹性涂料

Info

Publication number: CN103013290A
Application number: CN2012104954683A
Authority: CN
Inventors: 王和山
Original assignee: Tianchang Kailin Chemical Co Ltd
Current assignee: Tianchang Kailin Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明涉及一种绝热防腐外保护层弹性涂料，所述弹性涂料按重量百分比包括：高分子量环氧树脂10~20%、柔性环氧树脂1~8%、聚酯树脂10~20%、改性丙烯酸树脂3~10%、氨基树脂0.5~4%，余量为溶剂。本发明所述弹性涂料解决了由于热胀冷缩应力所引起的涂层开裂、起泡、及脱落等问题，延长了机械备、管道、容器等的使用寿命，提高了生产效率。

Description

一种绝热防腐外保护层弹性涂料

技术领域

本发明涉及一种弹性涂料，具体地，本发明涉及一种绝热防腐外保护层弹性涂料。

背景技术

绝热防腐工程是专业工程，在石油、化工建设工程中通常合称为防腐蚀保温工程。随着我国石油化学工业的迅速发展，石油贮罐大量增加，容量也越来越大。管道、油罐中存储的诸如石油精制品（汽油、煤油、柴油等）、石油化学制品（脂肪烃类化合物、芳烃类化合物等）、化学合成制品和天然油脂等特殊物质，由于上述物质均具有很强的溶解性和渗透性，有的还具有很强的腐蚀性，因而对涂层的要求很高，涂层需具有优异的防腐性能。

绝热常称为隔热或习惯称为保温（热保温），对常温以上至1000℃以下设备或管道、油罐进行外保护措施，以防止内部热能外泄，节能降耗和防止高温灼伤，保证安全生产；保冷（冷保温）对常温以下设备或管道、容罐进行保护，以减少外部的热量向内部的侵入，并使表面温度在露点以上，不使外表面结露为目的的措施。因此，涂层需具有优异的绝热性能。

弹性涂料具有水溶性、环保、耐钙盐、抗冻融和机械稳定等特点，其涂膜具有极好的回弹性、延伸率以及永久的柔韧性，能抗开裂和起皱。一般弹性涂料的延伸率大小决定了其解决涂层裂纹和防渗水的效果，延伸率越大，效果越佳。

由于热胀冷缩应力不同，现有的环氧防腐保温涂料涂层极易开裂，漆膜起泡、起皮甚至大片脱落现象突出，而造成设备、管道和容器等的锈蚀，减少了其使用寿命，严重的影响安全生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝热防腐外保护层弹性涂料，所述弹性涂料具有优异的防腐保温性能以及高的弹性，伸长率达到300%以上甚至更高到600%、1000%以上，不易开裂，漆膜起泡、起皮甚至脱落现象不明显，可以适应变形扭曲的保温材质的需要。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种绝热防腐外保护层弹性涂料，所述弹性涂料按重量百分比包括：

优选地，一种绝热防腐外保护层弹性涂料，所述弹性涂料按重量百分比包括：

本发明所述“余量为溶剂”是指，所述弹性涂料中除上各树脂以及本领域技术人员根据实际情况选择的其他成分外，其余为溶剂。在实际操作中，所述弹性涂料添加完树脂以及其他成分后，加溶剂至100%即可。

环氧树脂极性大，含有羟基、醚基、环氧基，耐碱性能突出，附着力优异，但低分子环氧树脂（分子量在450以下)，一般由于不含有羟基，脆性较大，属刚性材料范畴。但随着分子量增加到3500以上，柔韧渐增，特别是线性环氧树脂（分子量可达7000-30000），其羟基数n可达25~100，较一般环氧树脂具有更好的附着力，柔韧性也得到改善，因此环氧树脂防腐涂料广泛应用。

环氧树脂按分子量大小可分为低分子量环氧树脂、中分子量环氧树脂和高分子量环氧树脂，高分子量环氧树脂多用于涂料工业中。本领域技术人员所能获知的高分子量环氧树脂均可实现本发明，作为优选技术方案，本发明所述高分子量环氧树脂优选双酚A型高分子量环氧树脂，进一步优选数均分子量为3500~3700的双酚A型环氧树脂。但是高分子量环氧树脂中大量羟基的存在会使涂料耐水性变差，例如可选择多异氰酸酯与环氧树脂交联固化，由于交联密度增大，固化后的涂料膜会更加致密、坚固，耐磨性能和抗水性得到加强。但是，上述涂膜可能刚性有余，韧性不足，不能成为高弹体。本发明通过添加柔性环氧树脂和聚酯树脂进行改性，使涂膜的玻璃化温度降低，使漆膜在常温下处于高弹态，进一步在低温下处高弹态，则其结构必然是线性长链大分子组成，并有适度的交联，线性大分子间存有弱的分子间力，使柔顺无规线团能移动或转动，在柔性链段之间需要短的刚性链段。

所属领域的技术人员可以根据现有技术中所公开的方法进行柔性环氧树脂的制备，或者商购得到所述柔性树脂。作为优选技术方案，本发明所述柔性环氧树脂优选数均分子量大于10000的环氧树脂。

所述聚酯树脂优选支化度为10~20%的聚酯树脂，进一步优选支化度为10~20%的固含量为45~55%的聚酯树脂，最优选支化度为10~20%的固含量为50%的聚酯树脂。支化度为10~20%的聚酯树脂结构式中存在氢键，分子间氢键吸力大，可起到弱的交联点的作用，其他长链部分的链段柔软。刚性部分决定漆膜的硬度和高温性质。柔软部分的数量决定漆膜的弹性、耐水解性、耐溶剂性和低温性。

所述改性丙烯酸树脂，所属领域的技术人员可以根据现有技术中所公开的丙烯酸树脂的改性方法得到改性丙烯酸树脂。例如可以参考综述文章（陈建莲，李中华，丙烯酸树脂改性的研究进展，现代涂料与涂装，2009，12（3）：28~32）中所公开的方法进行丙烯酸树脂的改性，以得到改性丙烯酸树脂。所述改性丙烯酸树脂例如可以是有机硅改性丙烯酸树脂、有机氟改性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂或纳米材料改性丙烯酸树脂。上述改性丙烯酸树脂均可以参考上述文献中所公开的方法进行制备得到。改性丙烯酸树脂的加入可以显著提高弹性涂料的耐候性。

所述氨基树脂优选固含量为55~65%的氨基树脂，进一步优选固含量为60%的氨基树脂。氨基树脂由含有氨基的化合物与甲醛经缩聚而成的树脂的总称，重要的树脂有脲醛树脂(UF)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)和聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)等。涂料用氨基树脂是一种多官能团的化合物，以含有（-NH₂）官能团的化合物与醛类（主要为甲醛）加成缩合，然后生成的羟甲基（-CH₂OH）与脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化二得到的产物。氨基树脂与其他树脂合用，可作为丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧酯等的交联剂，这样的匹配，通过加热能够得到三维网状结构的有强韧性的漆膜，使得到的弹性涂料具有优异的弹性，耐水性、硬度、光色和保色性。

所述弹性涂料还包括有消泡剂、流平剂或颜料中的任意一种或者至少两种的混合物，优选消泡剂、流平剂和颜料三者的混合物。

所述消泡剂优选BYK消泡剂。所述消泡剂的重量百分比为0.1~0.8%，例如0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，优选0.3~0.5%。

所述流平剂优选BYK流平剂或/和荷兰埃夫卡流平剂。所述流平剂的重量百分比为0.4~2.4%，例如0.6%、0.8%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.2%、2.3%，优选0.8~1.6%。

所述溶剂选自酮类溶剂或/和酯类溶剂，优选酮类溶剂和酯类溶剂。所述酯类溶剂和酮类溶剂的配比本发明对此不作限定，本领域技术人员可根据溶剂的挥发速度以及溶剂对树脂的溶剂能力等进行配比。

优选地，所述酮类溶剂选自丙酮、甲乙酮、环己酮或甲基异丁基酮中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如丙酮和甲乙酮的混合物，丙酮和环己酮的混合物，丙酮和甲基异丁基酮的混合物，甲乙酮和甲基异丁基酮的混合物，丙酮、甲乙酮和环己酮的混合物。

优选地，所述酯类溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或乙酸甲酯中的任意一种或者至少两种的混合物，优选乙酸乙酯或/和乙酸丁酯。

示例性的溶剂例如：甲乙酮，甲乙酮和乙酸乙酯的混合物，乙酸乙酯，乙酸丙酯和甲基异丁基酮的混合物，甲乙酮、环己酮和乙酸乙酯的混合物，甲基异丁基酮和乙酸丁酯的混合物。

本发明所述的“类”，例如“酮类”，其含义如同本领域技术人员的常规理解，即泛指一大类化合物/组合物。所述“类”删除，例如将“酮类”修改为“酮”，同样属于本发明的记载范围。

所述溶剂的重量百分比为30~45%，例如32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%，优选35~40%。

所述颜料的重量百分比为15~30%，例如17%、19%、21%、23%、25%、27%、29%，优选18~25%。

所述弹性涂料各组分之和为100%。

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述弹性涂料不同的特性。所述“包括”同时包括了“组成为”及“由……组成”，即将其修改为封闭式，同样属于本发明的记载范围。例如，本发明所述弹性涂料可以添加抗紫外线助剂，以提高其抗紫外线能力。

所述涂料的制备方法与现有技术中所公开的涂料制备方法相同，本领域技术人员可以参考现有技术中所公开的涂料的制备方法进行本发明所述弹性涂料的制备。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明选用中低支化度的聚酯树脂（支化度为10~20%）、改性丙烯酸树脂、氨基树脂、高分子量树脂和柔性环氧树脂作为涂料基体，并选择合适的配比得到了性能优异的弹性涂料，所述弹性涂料具有优异的防腐保温性能、耐候性、耐水性、保色性、抗紫外线性以及高的弹性，伸长率达到300%以上甚至更高到600%、1000%以上，不易开裂，漆膜起泡、起皮甚至脱落现象不明显，可以适应变形扭曲的保温材质的需要；

（2）本发明所述弹性涂料解决了由于热胀冷缩应力所引起的涂层开裂、起泡、及脱落等问题，延长了机械备、管道、容器等的使用寿命，提高了生产效率。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

所述高分子量环氧树脂为数均分子量为3500~3700的双酚A型环氧树脂；

所述柔性环氧树脂为均分子量大于10000的环氧树脂；

所述聚酯树脂为支化度为10%的固含量为45%的聚酯树脂；

所述氨基树脂为固含量为55%的氨基树脂。

实施例2

所述柔性环氧树脂为均分子量大于10000的环氧树脂；

所述聚酯树脂为支化度为20%的固含量为55%的聚酯树脂；

所述氨基树脂为固含量为65%的氨基树脂。

实施例3

所述柔性环氧树脂为均分子量大于10000的环氧树脂；

所述聚酯树脂为支化度为15%的固含量为50%的聚酯树脂；

所述氨基树脂为固含量为60%的氨基树脂。

实施例4

所述弹性涂料各组分之和为100%。

所述柔性环氧树脂为均分子量大于10000的环氧树脂；

所述聚酯树脂为支化度为15%的固含量为47%的聚酯树脂；

所述氨基树脂为固含量为58%的氨基树脂。

实施例5

所述弹性涂料各组分之和为100%。

所述柔性环氧树脂为均分子量大于10000的环氧树脂；

所述聚酯树脂为支化度为16%的固含量为52%的聚酯树脂；

所述氨基树脂为固含量为63%的氨基树脂。

实施例6

所述弹性涂料各组分之和为100%。

所述柔性环氧树脂为均分子量大于10000的环氧树脂；

所述聚酯树脂为支化度为20%的固含量为50%的聚酯树脂；

所述氨基树脂为固含量为50%的氨基树脂。

对本发明所述弹性涂料进行性能测试，结果如下表所示。

应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。