CN103319980B - 一种穿越管道的高耐磨防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种穿越管道的高耐磨防腐涂料。包括在重量100％中，35-42％的改性双酚环氧树脂、4-7％的合金聚合物、8-12％的活性稀释剂、0.3-0.6％的分散剂、0.3-0.8％的消泡剂、0.2-0.6％的流平剂、10-15％的三聚磷酸二氢铝、4-8％的钛白粉、8-13％的云母粉、6-8％的硅微粉、8-15％的二硫化钼的A组份及固化剂与A组份中环氧树脂的重量比为100∶14-100∶17的B组份；其特征是改性双酚环氧树脂分子结构中通过接枝反应嵌入多个苯环的坚韧环氧树脂，其环氧值/mol(100)-1为0.49-0.52。本发明涂装过程简单、修补容易、具有超强耐划伤性能和抗阴极剥离性能。
Description
技术领域
本发明是一种穿越管道的高耐磨防腐涂料，涉及金属材料的一般防蚀和管道系统技术领域。
背景技术
高耐磨涂料，作为一种新型功能性涂料在工业中广泛应用，其种类较多有：耐磨陶瓷涂料、高耐磨UV涂料、二氧化硅耐磨涂料等。高耐磨涂料的特点就在于其拥有超强的耐磨性，可以保护易磨损表面免受磨损。耐磨涂料经常应用于地坪、墙体等建筑表面以及机械设备的易磨损部位，近些年开发的一些耐磨涂料也曾试用于管道工程，但效果不太理想。
随着管道建设的发展，管道定向钻穿越工程也随之增多，由于穿越区域地下土层结构砾岩和破碎岩层较多，给穿越管道的外防腐涂层也带来了不同程度的损伤。多年来，三层结构聚乙烯(3PE)防腐层以其优异的防腐性能广泛用于各大管道工程中，由于3PE防腐层整体耐划伤性能较差，尤其是管道补口热收缩带在整体管道防腐中更为薄弱，无法全面保护管道在穿越工程项目中遭受的划伤磨损，给穿越管道带来了持续的安全运行隐患。
100％液体硬质(结构)高耐磨防腐涂料是采用改性双酚环氧和酚醛胺固化剂加以高硬耐磨耐划伤基团交联的产物，目前国内尚没有相同的高耐划伤高耐阴极剥离液体涂料的开发和生产。CN101619189A公开了一种环氧耐磨防腐涂料，它由A和B两组份组成，A组份包括环氧树脂E-5120-25％、环氧树脂E-4420-25％、环氧活性稀释剂3-8％、增塑剂304树脂3.5-5％、滑石粉10-16％、绢云母粉10-15％、触变剂10-15％、钛白粉2-4％、偶联剂0.5-1％、分散剂0.5-1.2％、消泡剂0.5-1.2％、炭黑0.1-0.5％；B组份包括1085固化剂12-15％、810固化剂5-8％。该防腐涂料虽也耐磨，但耐划伤性能和抗阴极剥离性能无法达到穿越管道外防腐层的技术要求。
发明内容
本发明的目的是发明一种用于穿越管道外防腐涂层保护补强及管道补口、涂装过程简单、修补容易、具有超强耐划伤性能和抗阴极剥离性能的穿越管道的高耐磨防腐涂料。
本高耐磨防腐涂料它由A组份和B组份组成，A组份包括改性双酚A环氧树脂、合金聚合物、活性稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂、三聚磷酸二氢铝、钛白粉、云母粉、硅微粉、二硫化钼；B组份包括固化剂；
A组份的配比为：在重量100％中，改性双酚A环氧树脂占35-42％、合金聚合物4-7％、活性稀释剂占8-12％、分散剂占0.3-0.6％、消泡剂占0.3-0.8％、流平剂占0.2-0.6％、三聚磷酸二氢铝占10-15％、钛白粉占4-8％、云母粉占8-13％、硅微粉占6-8％、二硫化钼占8-15％；
B组份的配比为：与A组份中环氧树脂的重量比为100∶14-100∶17。
所述改性双酚A环氧树脂为分子结构中通过接枝反应嵌入多个苯环的坚韧环氧树脂，其环氧值/mol(100)-1为0.49-0.52，与普通双酚型环氧树脂相比，该环氧树脂能起到增韧和大幅增强涂料的抗划伤性能。
所述合金聚合物为醛缩聚树脂，软化点80℃--100℃，可以大幅增强涂层硬度和附着力。
所述活性稀释剂为一种含有多个己环结构以及多个活性基团的低分子液态聚合物，其分子链中含有两个或两个以上酚羟基等极性键，粘度(25℃，mPa·S)为120±20，与传统活性稀释剂比较，该助剂能够对涂层起到增韧作用，同时不降低涂层的抗划伤性能，而普通环氧活性稀释剂如聚丙二醇二缩水甘油醚，在提高涂层韧性的同时降低了涂层的抗划伤性能。
所述硅微粉粒径为450-550纳米的纳米级高耐磨粉料且做硅烷偶联剂处理，起到增强涂层耐磨作用。
该配方作为穿越管道三层结构聚乙烯防腐层(3LPE)外保护补强材料，应先对补强区域3LPE进行打毛处理，可以喷砂，也可以用火焰拉毛的方式，再均匀喷涂或刷涂该涂料。当用作管道补口涂料时，先对补口区域喷砂处理，再对搭接区域3LPE进行打毛处理，可以喷砂，也可以用火焰拉毛的方式，然后喷涂或刷涂该涂料。此外该涂料的特点为具有良好的耐划伤性能和耐阴极剥离性能，主要性能指标见表1、表2：
表1高耐磨防腐涂料性能指标
表2高耐磨防腐涂料性能指标
| 序号 | 试验项目 | 质量指标 | 试验方法 |
| 1 | 1.5V，65℃，30d耐阴极剥离(mm) | ≤15 | SY/T 0315-2005附 |
| 2 | 抗1°弯曲(23℃±2℃) | 无裂纹 | SY/T 1038附录D |
| 3 | 抗10J冲击 | 无漏点 | SY/T 1038附录E |
| 4 | 24h附着力(级) | 1～2 | SY/T 0315-2005附 |
| 5 | 50千克耐划伤(划伤深度)(μm) | ≤500，无漏点 | SY/T 4113 |
| 6 | 硬度(邵氏) | ≥80 | GB/T2411 |
| 7 | 电气强度(MV/m) | ≥25 | GB/T 1408.1 |
| 8 | 体积电阻率(Ω·m) | ≥1x1012 | GB/T 1410 |
本发明的高耐磨防腐涂料用于穿越管道外防腐涂层保护补强及管道补口，涂装过程简单、修补容易、具有超强耐划伤性能和抗阴极剥离性能。
具体实施方式
实施例1.本例由A组份和B组份组成。A组份的配比为：在重量100％中，改性双酚A环氧树脂占38％、合金聚合物4％、活性稀释剂占11％、分散剂占0.45％、消泡剂占0.35％、流平剂占0.2％、三聚磷酸二氢铝占12％、钛白粉占7％、云母粉占11％、硅微粉占8％、二硫化钼占8％；
B组份的固化剂(天津延安化工厂研究所的T33酚醛胺固化剂)占A组份总重量的14％。
实施例2.本例由A组份和B组份组成。
A组份的的配比是在重量100％中，改性双酚A环氧树脂占36％、合金聚合物5％、活性稀释剂占8％、分散剂占0.3％、消泡剂占0.35％、流平剂占0.35％、三聚磷酸二氢铝占14％、钛白粉占6％、云母粉占12％、硅微粉占8％、二硫化钼占10％；
B组份的固化剂(天津延安化工厂研究所的T33酚醛胺固化剂)占A组份总重量的14％。
实施例3.本例由A组份和B组份组成。
A组份的的配比是在重量100％中，改性双酚A环氧树脂占40％、合金聚合物5％、活性稀释剂占10％、分散剂占0.45％、消泡剂占0.35％、流平剂占0.2％、三聚磷酸二氢铝占10％、钛白粉占4％、云母粉占8％、硅微粉占8％、二硫化钼占14％；
B组份的固化剂(天津延安化工厂研究所的T33酚醛胺固化剂)占A组份总重量的16％。
依据SY/T4113和SY/T0315-2005标准，测定材料的抗划伤和65℃下的抗阴极剥离性能，测试结果如下表3：
表3高耐磨防腐涂料性能测试结果
本例经多次试验，该涂料施工简便、抗磨损抗划伤性能强、抗阴极剥离性能好，能够确保穿越管道防腐层和管道补口的质量。
Claims (2)
1.一种穿越管道的高耐磨防腐涂料，它由A组份和B组份组成,A组份包括改性双酚环氧树脂、合金聚合物、活性稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂、三聚磷酸二氢铝、钛白粉、云母粉、硅微粉、二硫化钼；B组份包括固化剂；
A组份的配比为:在重量100％中,改性双酚环氧树脂占35-42％、合金聚合物4-7％、活性稀释剂占8-12％、分散剂占0.3-0.6％、消泡剂占0.3-0.8％、流平剂占0.2-0.6％、三聚磷酸二氢铝占10-15％、钛白粉占4-8％、云母粉占8-13％、硅微粉占6-8％、二硫化钼占8-15％；
B组份的配比为:与A组份中环氧树脂的重量比为100：14-100：17；所述合金聚合物为醛缩聚树脂，软化点80℃-100℃；
改性双酚环氧树脂为分子结构中通过接枝反应嵌入多个苯环的坚韧环氧树脂，其环氧值/mol(100)-1为0.49—0.52；
所述活性稀释剂为一种含有多个己环结构以及多个活性基团的低分子液态聚合物，其分子链中含有两个或两个以上酚羟基极性键，粘度为120±20mPa·S，25℃时测定，其中，改性双酚环氧树脂具体为改性双酚A环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种穿越管道的高耐磨防腐涂料，其特征是所述硅微粉粒径为450-550纳米的纳米级高耐磨粉料且经过硅烷偶联剂处理。
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