CN103820005B - 一种天然气管道用无溶剂环氧内减阻涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天然气管道用无溶剂环氧内减阻涂料，A组份按重量100％计，液态双酚A环氧树脂占45-55％、分散剂占0.3-0.5％、活性稀释剂占15-25％、防沉剂占0.5-1.0％、流平剂占0.3-0.5％、偶联剂占0.5-1.0％、消泡剂占0.3-0.7％、颜料10-20％、硅灰石粉占8-15％、硅微粉占5-10％、硫酸钡占5-15％；B组份为酚醛胺固化剂；A组份与B组份的重量比为100：24-100：35；本涂料克服了涂层柔韧性差的问题，降低了涂料的粘度，降低了对涂料生产工艺和施工条件的要求，涂料具有良好的剪切强度和附着力性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然气管道用无溶剂环氧内减阻涂料，用于金属材料的防蚀和管道内减阻。
背景技术
随着天然气长输管道正向大口径、高钢级、高压力方向发展，国内外已普遍采用内涂层减阻技术来增加输气量，降低输送成本。目前天然气长输管道内减阻涂层以溶剂型环氧涂料为主，其固含量多为50%左右，树脂多采用固体树脂，固化剂采用聚酰胺。
现有的溶剂型环氧内减阻涂料，通常由含成膜树脂、有机溶剂、颜填料、功能性助剂等组成的A组份，以及含聚酰胺固化剂的B组份构成。但是，基于溶剂型环氧内减阻涂料中含有大量有机溶剂，会产生以下问题：
（1）涂料中使用的溶剂一般为甲苯、二甲苯和醇类，在施工过程中大量挥发污染环境，也容易吸入人体从而对人的健康产生危害，如果达到爆炸极限，一旦遇到明火，极易爆炸，给施工安全带来隐患。
（2）溶剂型环氧内减阻涂料由于溶剂挥发，成膜过程中容易产生针孔现象，影响涂层的性能。
环氧内减阻涂料的无溶剂化是一种发展趋势，相较溶剂型环氧内减阻涂料而言，无溶剂环氧内减阻涂料有以下五个优势：一是对人体无危害，安全环保；二是能避免有机溶剂的浪费；三是可以缩短作业时间，提高工作效率；四是有更强的物理机械性能和耐化学品性能；五是有更高效的经济性。
另外，无溶剂环氧内减阻涂料有比溶剂型环氧内减阻涂料更高的交联密度，没有溶剂挥发析出的过程，涂层更加致密，一般来说无溶剂环氧内减阻涂层与金属基材的粘结力、剪切强度以及防腐性能均优于溶剂型环氧内减阻涂层。因此，国外对无溶剂环氧内减阻涂料进行大量的研究，并且已经研制出了一些产品投入使用，而国内还没有研制出无溶剂环氧内减阻涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于长输天然气管道内减阻涂层的无挥发性溶剂的双组份无溶剂环氧涂料，解决目前溶剂型内减阻涂料的挥发性溶剂引起的安全、环保、漆膜致密性低的问题。
本发明所述的无溶剂环氧内减阻涂料由A组份和B组份组成，其中A组份包括液态双酚A环氧树脂、分散剂、活性稀释剂、防沉剂、流平剂、偶联剂、消泡剂、颜料、硅灰石粉、硅微粉、硫酸钡；B组份为酚醛胺固化剂。
A组份的配比为：在重量100％中，液态双酚A环氧树脂占45-55％、分散剂占0.3-0.5％、活性稀释剂占15-25％、防沉剂占0.2-1.0％、流平剂占0.3-0.5％、偶联剂占0.5-1.0％、消泡剂占0.3-0.7％、颜料10-20％、硅灰石粉占8-15％、硅微粉占5-10％、硫酸钡占5-15％。A组份与B组份的重量比为100：24-100：35。
所述的成膜树脂为通过商业途径可获得的液态双酚A环氧树脂，所述的成膜树脂的平均当量为180-340；
所述活性稀释剂为武汉森茂生产的CYH-277；
所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，起增强涂膜与基材附着力作用；
所述硅灰石粉和硅微粉是粒径为140～400目粒状粉料，起增强涂膜硬度作用；
所述颜料为铁红；
所述分散剂、防沉剂、流平剂和消泡剂均为商业途经可获得的常用材料。
所述的酚醛胺固化剂为以腰果酚与甲醛、胺缩合而得，其结构式如
其中，n为4～8之间的整数，m为2～14之间的整数。
该配方作为天然气长输管道内减阻涂料，对钢铁基材的拉开法附着力大于20Mpa，国内涂装工艺主要采用先外后内工艺，即先涂装3LPE涂层，再涂装内减阻涂层。内减阻涂层通常要求在60℃固化房中固化1小时。此外该涂料的各项性能指标均满足西二线管道工程钢质管道内壁减阻涂层技术规范的要求，见表1：
表1溶剂型环氧内减阻涂料涂层性能指标
本发明提供了一种应用于管道内减阻的双组份无溶剂环氧内减阻涂料，该涂料巧妙的通过A组份中增韧剂的选择和B组分固化剂的选择，克服了涂层柔韧性差的问题，降低了涂料的粘度，降低了对涂料生产工艺和施工条件的要求，并且涂料具有良好的剪切强度和附着力性能。由于本涂料性能优异，再加之生产和施工便利，安全环保，将会在管道内减阻技术领域被广泛应用。
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，平均当量为210的成膜树脂占45％、分散剂占0.3％、活性稀释剂占21.9％、防沉剂占0.5％、流平剂占0.4％、偶联剂占0.6％、消泡剂占0.3％、颜料11％、硅灰石粉占9％、硅微粉占6％、硫酸钡占5％。
B组份的固化剂占A组份总重量的24％。
材料的各项性能测试结果如下表2：
表2无溶剂环氧内减阻涂料性能测试结果
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，平均当量为180的成膜树脂占53％、分散剂占0.3％、活性稀释剂占15.8％、防沉剂占0.2％、流平剂占0.5％、偶联剂占0.7％、消泡剂占0.5％、颜料10％、硅灰石粉占9％、硅微粉占5％、硫酸钡占5％；
B组份的固化剂（651固化剂)占A组份总重量的30％。
材料的各项性能测试结果如下表3：
表3无溶剂环氧内减阻涂料性能测试结果
本例经多次试验，该涂料施工安全环保、与钢铁附着力强、耐化学品性能好，能够确保长输天然气管道内减阻的质量。
Claims (1)
1.一种天然气管道用无溶剂环氧内减阻涂料，其特征是：由A组份和B组份组成；
A组份的配比为：在重量100％中，液态双酚A环氧树脂占45-55％、分散剂占0.3-0.5％、活性稀释剂占15-25％、防沉剂占0.2-1.0％、流平剂占0.3-0.5％、偶联剂占0.5-1.0％、消泡剂占0.3-0.7％、颜料10-20％、硅灰石粉占8-15％、硅微粉占5-10％、硫酸钡占5-15％；B组份为酚醛胺固化剂；
A组份与B组份的重量比为100：24-100：35；
所述的液态双酚A环氧树脂平均当量为180-340；
所述活性稀释剂为武汉森茂生产的CYH-277；
所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷；
所述硅灰石粉和硅微粉是粒径为140～400目粒状粉料；
所述颜料为铁红；
所述的酚醛胺固化剂为以腰果酚与甲醛、胺缩合而得，其结构式如下所述：
其中，n为4～8之间的整数，m为2～14之间的整数。
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