CN103450774A - 一种环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的配方为(各组分均为重量份数):环氧树脂25-50%,固化剂15-25%,稀释剂15-25%,微粉8-12%,分散剂1-3%。本发明解决的技术问题在于提高了环氧基涂料的抗老化防腐耐磨性能,提高了涂料的使用寿命。通过本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,采用低挥发性无毒溶剂作为稀释剂,降低了涂料在使用过程中对环境的污染,以及耦合剂、交联剂和填充材料有效地提高了涂料的抗腐蚀性能、耐磨性、抗老化性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力,提高了涂料的涂覆质量和涂覆效果,提高了涂料的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型涂料,特别是一种环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料。
背景技术
在原油输送、污水排放、用水输送等大规模液体输送通常采用地下输运管来进行,地下输运管道的设置不仅需要考虑输运液体对管道的腐蚀,同时还要考虑到当地土壤性质、地下水的水位、地下水的成分以及酸度、碱度和盐度等对地下输运管的长期腐蚀。特别是当管道中的输运物质为液相、固相甚至是气相的多相态流体混合物时,还需要考虑到固体对输运管内壁的磨损以及气体对输运管管体的侵蚀,特别是当气体的蒸汽压很高的时候,管内气体对管体的侵蚀尤为突出。同时由于地下输运管是长期埋覆在地下的,由于地下水位的变化以及地质构造等原因形成的高腐蚀性高摩擦性流体对管道外壁向管体形成长期的侵蚀。如此,为提高地下输运管的使用寿命和保证运输的正常持续进行,对地下输运管的保养和防腐都有严格的要求。通常采用的做法有,为地下输运管设置陶瓷或者搪瓷或者橡胶的保护层等,这一类的生产保护工艺具有生产成本高,操作复杂等的缺陷,这很大地提高了地下输送管的生产成本。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,采用低挥发性无毒溶剂作为稀释剂,降低了涂料在使用过程中对环境的污染,以及耦合剂、交联剂和填充材料有效地提高了涂料的抗腐蚀性能、耐磨性、抗老化性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力,提高了涂料的涂覆质量和涂覆效果,提高了涂料的使用寿命。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的配方为(各组分均为重量份数):环氧树脂25-50%,固化剂15-25%,稀释剂15-25%,微粉8-12%,分散剂1-3%。本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,采用低挥发性无毒溶剂作为稀释剂,降低了涂料在使用过程中对环境的污染,以及耦合剂、交联剂和填充材料有效地提高了涂料的抗腐蚀性能、耐磨性、抗老化性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力,降到了抗腐蚀地下输运管生产的工艺难度和生产成本,提高了生产效率,提高了涂料的涂覆质量和涂覆效果,提高了涂料的使用寿命。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的又一种改进,环氧树脂为双酚A环氧树脂,为E14、E44、E40中的一种或者几种的混合物。本改进采用的环氧树脂,原料来源广泛,生产运输成本低廉,便于提高产品的生产规模,降低产品的生产成本,有利于保证不同批次产品的质量稳定性。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的又一种改进,固化剂为线型酚醛树脂、线型多氨类聚酰胺树脂、环氧官能团的树脂、羧酸官能团的树脂、氨基官能团的树脂中的一种或者几种的混合物。本改进通过采用线型多官能度(官能度大于等于3)树脂为固化剂,有效地提高了涂料的固化效果,有效地提高了产品的性能,同时还实现了对涂料的强度、抗老化性能、耐腐蚀性能等进行了改性,更适于地下输运管防腐的需要。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的又一种改进,稀释剂为苯基脂肪醇、苯基甘油醚中的一种或者几种的混合物。本改进通过采用苯基脂肪醇或者苯基甘油醚为稀释剂,有效地改善和提高了环氧基涂料的涂刷性能,提高了涂料在地下输运管上进行涂刷的可操作性,提高了涂料涂布涂层的质量和可操作性。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的又一种改进,分散剂为烷基酚聚氧乙基醚、硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。本改进通过选用采用烷基酚聚氧乙基醚或者硅烷偶联剂为分散剂,提高了陶瓷微粉在涂料中的分散效果,提高了涂料的性能,保证了涂料的质量均一性和稳定性,从而有效地保证了产品抗腐蚀和耐磨性能。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的又一种改进,微粉为按照1:2:0.8的料球水比,在行星球磨机上以188r/min研磨混料至少8h,颗粒细度达到0.88μm的氧化铝粉和二硫化钼粉中的一种或者两者混合物。本改进通过采用特定加料比的球面工艺,保证了微米级氧化铝微粉或者硫化钼微粉质量的均一性和稳定性,提高了陶瓷微粉在涂料中的填充效果,提高了涂料的抗腐蚀和耐磨性能。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料采用低挥发性无毒溶剂作为稀释剂,降低了涂料在使用过程中对环境的污染,以及耦合剂、交联剂和填充材料有效地提高了涂料的抗腐蚀性能、耐磨性、抗老化性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力,提高了微粉在涂料中的分散效果,提高了涂料的交联固化效果,提高了产品的质量均一性、质量稳定性、抗腐蚀、耐磨损性能和力学性能,降到了抗腐蚀地下输运管生产的工艺难度和生产成本,提高了生产效率,提高了涂料的涂覆质量和涂覆效果,提高了涂料的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的配方为(各组分均为重量份数):环氧树脂25-50%,固化剂15-25%,稀释剂15-25%,微粉8-12%,分散剂1-3%。本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,采用低挥发性无毒溶剂作为稀释剂,降低了涂料在使用过程中对环境的污染,以及耦合剂、交联剂和填充材料有效地提高了涂料的抗腐蚀性能、耐磨性、抗老化性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力,降到了抗腐蚀地下输运管生产的工艺难度和生产成本,提高了生产效率,提高了涂料的涂覆质量和涂覆效果,提高了涂料的使用寿命。
作为一种优选,环氧树脂为双酚A环氧树脂,为E14、E44、E40中的一种或者几种的混合物。采用的环氧树脂,原料来源广泛,生产运输成本低廉,便于提高产品的生产规模,降低产品的生产成本,有利于保证不同批次产品的质量稳定性。
作为一种优选,固化剂为线型酚醛树脂、线型多氨类聚酰胺树脂、环氧官能团的树脂、羧酸官能团的树脂、氨基官能团的树脂中的一种或者几种的混合物。通过采用线型多官能度(官能度大于等于3)树脂为固化剂,有效地提高了涂料的固化效果,有效地提高了产品的性能,同时还实现了对涂料的强度、抗老化性能、耐腐蚀性能等进行了改性,更适于地下输运管防腐的需要。
作为一种优选,稀释剂为苯基脂肪醇、苯基甘油醚中的一种或者几种的混合物。通过采用苯基脂肪醇或者苯基甘油醚为稀释剂,有效地改善和提高了环氧基涂料的涂刷性能,提高了涂料在地下输运管上进行涂刷的可操作性,提高了涂料涂布涂层的质量和可操作性。
作为一种优选,分散剂为烷基酚聚氧乙基醚、硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。通过选用采用烷基酚聚氧乙基醚或者硅烷偶联剂为分散剂,提高了陶瓷微粉在涂料中的分散效果,提高了涂料的性能,保证了涂料的质量均一性和稳定性,从而有效地保证了产品抗腐蚀和耐磨性能。
作为一种优选,微粉为按照1:2:0.8的料球水比,在行星球磨机上以188r/min研磨混料至少8h,颗粒细度达到0.88μm的氧化铝粉和二硫化钼粉中的一种或者两者混合物。通过采用特定加料比的球面工艺,保证了微米级氧化铝微粉或者硫化钼微粉质量的均一性和稳定性,提高了陶瓷微粉在涂料中的填充效果,提高了涂料的抗腐蚀和耐磨性能。
本发明所公开的技术方案中所涉及的微粉,包括以下实施例所涉及微粉,均采用以下工艺制备得到。原料为氧化铝或者硫化钼陶瓷粉,按照1:2:0.8的料球水比,在行星球磨机上以188r/min研磨混料至少8h,粉碎完成后的微粉通过13800目的筛即为符合要求的合格品。
实施例一
环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的配方为(各组分均为重量份数):环氧树脂50%,固化剂25%,稀释剂15%,微粉8%,分散剂2%。环氧树脂为双酚A环氧树脂E14、E44、E40中的一种或者几种的混合物,固化剂采用线型酚醛树脂、线型多氨类聚酰胺树脂、环氧官能团的树脂、羧酸官能团的树脂、氨基官能团的树脂中的一种或者几种的混合物,稀释剂为苯基脂肪酸或者苯基甘油醚中的一种或者几种的混合物,将双酚A环氧树脂、固化剂和稀释剂充分混合,再混入由烷基酚聚氧乙基醚或者硅烷偶联剂进行表面处理浸润1小时的陶瓷微粉,充分搅拌并静置去除气泡后得到涂料成品。将涂料涂覆在管材的内外表面,再在80℃下固化4小时,再进行耐热性测试、湿热测试、抗霉测试和盐雾测试。
耐热性测试:测试强涂料固化后的剪切强度为28KPa。老化测试的测试环境为:老化温度180℃,老化时间24小时,取样检测时间间隔为2小时,老化测试过程中取样检测得到的样品剪切强度分别为:28KPa、28.5KPa、28.8KPa、28.9KPa、29.0KPa、28.9KPa、28.8KPa、28.5KPa、28KPa、27.5KPa、27.2KPa、27.2KPa。
湿热性测试:测试环境为标准无污染的大气环境:由氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气组成,各组分的体积组成为76%、20%、0.03%、3.97%,测试时间30天,取样间隔为2天,湿热性测试中样品的剪切强度分别为:28KPa、28KPa、28KPa、27.9KPa、27.9KPa、27.8KPa、27.7KPa、27.6KPa、27.6KPa、27.5KPa、27.5KPa、27.4KPa、27.3KPa、27.2KPa、27.1KPa。
抗霉测试:样品试验菌种为:黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、青霉和球毛壳霉等,老化周期为28天,测试环境的温度为30℃,相对湿度90%,标准大气压力,空气组成为正常状态下自然组成,取样周期为2天,抗霉测试中样品的剪切强度分别为:28KPa、28KPa、28KPa、27.9KPa、27.9KPa、27.9KPa、27.8KPa、27.7KPa、27.6KPa、27.6KPa、27.5KPa、27.5KPa、27.4KPa。
盐雾测试:采用Prohesion型试验箱为主题设备,试验加速剂为5%的NaCl溶液,试样首先在盐雾氛围中暴露1小时,然后在40℃下通入空气干燥1小时,并以此为循环进行为期24小时的检测。试验温度为35-55℃,PH值为6.5-7.2,先对湿度不小于90%,盐雾沉降量为2h 1mL/80cm-2mL/80cm。每循环周期取样检测一次,盐雾测试中样品的剪切强度分别为:28KPa、28KPa、28KPa、27.9KPa、27.9KPa、27.8KPa、27.8KPa、27.7KPa、27.7KPa、27.6KPa、27.5KPa。
实施例二
环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的配方为(各组分均为重量份数):环氧树脂35%,固化剂25%,稀释剂25%,微粉12%,分散剂3%。环氧树脂为双酚A环氧树脂E14、E44、E40中的一种或者几种的混合物,固化剂采用线型酚醛树脂、线型多氨类聚酰胺树脂、环氧官能团的树脂、羧酸官能团的树脂、氨基官能团的树脂中的一种或者几种的混合物,稀释剂为苯基脂肪酸或者苯基甘油醚中的一种或者几种的混合物,将双酚A环氧树脂E14、固化剂和稀释剂充分混合,再混入由烷基酚聚氧乙基醚或者硅烷偶联剂进行表面处理浸润1小时的陶瓷微粉,充分搅拌并静置去除气泡后得到涂料成品。将涂料涂覆在管材的内外表面,再在80℃下固化4小时,再进行耐热性测试、湿热测试、抗霉测试和盐雾测试。
耐热性测试:测试强涂料固化后的剪切强度为28KPa。老化测试的测试环境为:老化温度180℃,老化时间24小时,取样检测时间间隔为2小时,老化测试过程中取样检测得到的样品剪切强度分别为:26KPa、26.5KPa、26.8KPa、26.9KPa、27.0KPa、26.9KPa、26.8KPa、26.5KPa、26KPa、25.5KPa、25.2KPa、25.2KPa。
湿热性测试:测试环境为标准无污染的大气环境:由氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气组成,各组分的体积组成为76%、20%、0.03%、3.97%,测试时间30天,取样间隔为2天,湿热性测试中样品的剪切强度分别为:26KPa、26KPa、26KPa、25.9KPa、25.9KPa、25.8KPa、25.7KPa、25.6KPa、25.6KPa、25.5KPa、25.5KPa、25.4KPa、25.3KPa、25.2KPa、25.1KPa。
抗霉测试:样品试验菌种为:黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、青霉和球毛壳霉等,老化周期为28天,测试环境的温度为30℃,相对湿度90%,标准大气压力,空气组成为正常状态下自然组成,取样周期为2天,抗霉测试中样品的剪切强度分别为:26KPa、26KPa、26KPa、25.9KPa、25.9KPa、25.9KPa、25.8KPa、25.7KPa、25.6KPa、25.6KPa、25.5KPa、25.5KPa、25.4KPa。
盐雾测试:采用Prohesion型试验箱为主题设备,试验加速剂为5%的NaCl溶液,试样首先在盐雾氛围中暴露1小时,然后在40℃下通入空气干燥1小时,并以此为循环进行为期24小时的检测。试验温度为35-55℃,PH值为6.5-7.2,先对湿度不小于90%,盐雾沉降量为2h 1mL/80cm-2mL/80cm。每循环周期取样检测一次,盐雾测试中样品的剪切强度分别为:26KPa、26KPa、26KPa、25.9KPa、25.9KPa、25.8KPa、25.8KPa、25.7KPa、25.7KPa、25.6KPa、25.5KPa。
本发明公开的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料采用低挥发性无毒溶剂作为稀释剂,降低了涂料在使用过程中对环境的污染,以及耦合剂、交联剂和填充材料有效地提高了涂料的抗腐蚀性能、耐磨性、抗老化性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力,提高了微粉在涂料中的分散效果,提高了涂料的交联固化效果,提高了产品的质量均一性、质量稳定性、抗腐蚀、耐磨损性能和力学性能,降到了抗腐蚀地下输运管生产的工艺难度和生产成本,提高了生产效率,提高了涂料的涂覆质量和涂覆效果,提高了涂料的使用寿命。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (6)
1.一种环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,其特征在于:所述的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料的配方为(各组分均为重量份数):环氧树脂25-50%,固化剂15-25%,稀释剂15-25%,微粉8-12%,分散剂1-3%。
2.根据权利要求1或2所述的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,其特征在于:所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂,为E14、E44、E40中的一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,其特征在于:所述的固化剂为线型酚醛树脂、线型多氨类聚酰胺树脂、环氧官能团的树脂、羧酸官能团的树脂、氨基官能团的树脂中的一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,其特征在于:所述的稀释剂为苯基脂肪醇、苯基甘油醚中的一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,其特征在于:所述的分散剂为烷基酚聚氧乙基醚、硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的环保型环氧基防腐蚀耐磨涂料,其特征在于:所述的微粉为按照1:2:0.8的料球水比,在行星球磨机上以188r/min研磨混料至少8h,颗粒细度达到0.88μm的氧化铝粉和二硫化钼粉中的一种或者两者混合物。
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