CN104140734B - Am-a超陶修复增强材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种AM-A超陶修复增强材料的制备方法，包括组份A和组份B，所述组份A的成分包括：环氧树脂、颜料、纳米陶瓷粉、纳米氧化铝、高纯度锌粉、纳米硫酸钡、石英砂、助剂、有机膨润土、环氧活性稀释剂、混合溶剂；所述组份B的成分包括：多酚核发酚醛胺型环氧固化剂；加工工序包括：活化、分散、搅拌、研磨、再分散以及干板实现。此方法制成的材料具有很高的固体含量和硬度，而且耐盐雾、耐高温原油时间长，能够快速有效地完成修补，是很好的超陶修复增强材料，可广泛应用于石油、化工管道、储罐、储塔等设备的修补。
Description
技术领域
本发明涉及增强材料领域，特别是指一种AM-A超陶修复增强材料的制备方法。
背景技术
随着现在石油的开采与输送技术的发展，现在的石油大多都是通过管道进行远距离运输，但是当管道出现破裂、孔眼异常时，石油从裂缝和孔眼中溢出，会导致石油的大量浪费，并且严重污染环境。同时各大储油罐、储油塔出现局部部位破损、孔眼时，会导致油的泄露，既产生了浪费又严重污染了环境。但因石油的成份特殊，对油漆及增强材料有着非常高的性能要求，需要很高的固体含量和硬度，而且需要耐盐雾、耐较高温原油时间长，一般的修复材料不能快速有效地完成修补。专利号201210327319.6公开了一种高强度抗剥落耐磨陶瓷涂料及制备方法，但是制备的涂料只具备高强度、抗剥落、耐磨损的性能，对盐雾和较高温原油的承受能力不足，无法满足以上要求的特殊环境要求。
发明内容
本发明提出一种AM-A超陶修复增强材料的制备方法，制成的材料具有很高的固体含量和硬度，而且耐盐雾、耐高温原油时间长，能够快速有效地完成修补。
本发明的技术方案是这样实现的：一种AM-A超陶修复增强材料的制备方法，包括组份A和组份B，所述组份A的成分包括：环氧树脂、颜料、纳米陶瓷粉、纳米氧化铝、高纯度锌粉、纳米硫酸钡、石英砂、助剂、有机膨润土、环氧活性稀释剂、混合溶剂；所述组份B的成分包括：多酚核酚醛胺型环氧固化剂；加工工序包括：活化、分散、搅拌、研磨、再分散以及干板实现。
作为优选，所述组份A的成分重量百分比为：环氧树脂20-30％、颜料5-10％、纳米陶瓷粉9-15％、纳米氧化铝5-10％、高纯度锌粉14-25％、纳米硫酸钡4-9％、石英砂5-10％、助剂3-5％、有机膨润土0.5-1％、环氧活性稀释剂8-10％、混合溶剂2-4％；
组份A的成分重量百分比为：多酚核发酚醛胺型环氧固化剂100％。
作为优选，组份A的成分重量百分比为：环氧树脂26、颜料7.5％、纳米陶瓷粉10.2％、纳米氧化铝5％、高纯度锌粉20％、纳米硫酸钡8％、石英砂7％、助剂4％、有机膨润土0.7％、环氧活性稀释剂8.8％、混合溶剂2.8％；组份A与组份B的重量配比为100:70。
作为优选，所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂以及改性剂，所述颜料包括金红石钛白和碳黑；所述混合溶剂由甲苯、二甲苯、正丁醇、乙醇、异丙醇、丁酮、环己酮其中几种混合而成。
作为优选，所述组份A工艺为：采用混合溶剂将有机膨润土先进行活化，然后往已经称量好的环氧树脂中加入已经活化好的有机膨润土，进行分散，然后边搅拌边慢慢加入环氧活性稀释剂、分散剂和消泡剂，再加入颜料、石英砂，进行搅拌，采用砂磨机研磨至细度达到30微米，再慢慢加入纳米陶瓷粉、纳米氧化铝、纳米硫酸钡、高纯度锌粉、流平剂以及改性剂，再进行高速分散。
作为优选，所述加入有机膨润土后的分散速度为400-600转/分，分散时间为5-10分钟；加入颜料后的搅拌速度为400-600转/分，搅拌时间为10-15分钟；最后高速分散采用600-800转/分，分散时间为30-40分钟。
作为优选，所述干板实现过程：采用配方中环氧树脂量与固化剂按100：70进行配比，配比出来后采用比重杯测量油漆比重，比重均可达到1.8g/mL以上，然后采用混合溶剂进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为20-30S(NK-2杯)，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后做耐盐雾、耐化学性能测试、耐磨性测量试，各项测试的干板均按国标要求厚度而制作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：此款产品具有附着力好、比重达到1.8以上、固体份95％以上、硬度达到6H以上、耐磨性70g(磨掉1微米涂膜的砂子质量)、耐冲击试验40cm、抗弯曲性1mm、耐5％氢氧化钠浸泡6000小时无异常、耐5％硫酸浸泡168小时无异常、耐60℃原油6000小时无异常、耐15％氯化钠盐雾120小时无异常、耐3.5％氯化钠盐雾6000小时无异常。是很好的超陶修复增强材料，可广泛应用于石油、化工管道、储罐、储塔等设备的修补。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
原料如下：
环氧树脂(E44，岳阳巴陵石化)
金红石钛白粉(SR237云南泽昌)
碳黑(MA-100三菱化学)
高纯度锌粉(500目高纯度锌粉江苏科成锌业)
纳米氧化铝(纳米氧化铝上海大成纳米材料)
纳米陶瓷粉(TC56翔正化学)
纳米硫酸钡(BS-80北京金斑马)
石英砂(JYE-16郑州金源)
分散剂(BYK161毕克公司)
消泡剂(6800海铭斯化学)
流平剂(466海铭斯化学)
改性剂(2602江苏特种化学品)
有机膨润土(HY-758浙江红宇新材料有限公司)
环氧活性稀释剂(XY692安徽新远)
多酚核发酚醛胺型环氧固化剂(JDF-300聚合隆复合材料)
混合溶剂：由甲苯、二甲苯、正丁醇、乙醇、异丙醇、丁酮、环己酮等选其中几种按照“苯类：60％、醇类：20％、酮类：20％”的比例组合而成。
表1实施例1～实施例5的组份A漆配方配比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| E44环氧树脂 | 20 | 23 | 26 | 28 | 30 |
| 有机膨润土HY-758 | 1 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.5 |
| 混合溶剂 | 4 | 3.2 | 2.8 | 2.4 | 2 |
| 环氧活性稀剂 | 8 | 8.4 | 8.8 | 9.4 | 10 |
| 助剂 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 |
| 颜料 | 5 | 6 | 7.5 | 8 | 10 |
| 石英砂 | 5 | 7 | 7 | 5 | 10 |
| 纳米氧化铝 | 10 | 8.5 | 5 | 6.1 | 5 |
| 纳米陶瓷粉 | 15 | 10 | 10.2 | 9 | 9 |
| 纳米硫酸钡 | 4 | 6.6 | 8 | 9 | 4.5 |
| 高纯度锌粉 | 25 | 23 | 20 | 18 | 14 |
| 合计 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
具体制备过程为：
(1)采用混合溶剂将有机膨润土HY-758进行活化；
(2)将E44环氧树脂加入生产缸中，加入已经活化好的HY-758，加入环氧活性稀释剂、分散剂、消泡剂，采用400-600转/分搅拌5-10分钟；
(3)加入颜料、石英砂，采用400-600转/分搅拌10-15分钟；
(4)加入纳米硫酸钡、纳米陶瓷粉、纳米氧化铝、高纯度锌粉、流平剂和改性剂，采用600-800转/分分散30-40分钟。
性能测试
试验方法是：根据配方中环氧树脂量与固化剂量按100：70进行配比调漆，采用混合溶剂进行稀释至喷涂粘度(20-30S，NK-2杯)，取形式检测项目测试钢板及标准马口铁片进行磷化或打磨处理，将已经调好的油漆喷涂于素材上，耐盐雾、耐化学性、耐磨性干板分别根据国标要求喷涂相应厚度，常规性能测试用马口铁片上厚度控制在20-30微米，待48小时完全实干后做综合性能测试，熟化7天后测试耐盐雾、耐化学性、耐磨性。
固体份依据GB/T1725-2007，干燥时间依照GB/T1728-1979(1989)，比重依据GB/T6750-2007，附着力依照GB/T5210-2006，冲击性依照GB/T1732-1993，韧性依照GB/T1731-1993，抗张剪切粘接强度依据GB/T13936-1992，耐磨性依据GB/T1768-2006，耐中性盐雾依照GB/T1771-2007，耐化学性能依据GB/T1763标准执行，硬度依据GB/T6739-2007，耐油性依据GB/T9274标准执行。
表2：实施例1～5以及与市场某产品干板性能测试结果
由上表可以得出本发明的五个实施例制作出的产品，与市场上的对比产品相比，在硬度、耐磨性、耐酸性、耐碱性、耐油性以及耐盐雾方面都明显的优势。且附着力好、比重达到1.8以上、固体份95％以上、硬度达到6H以上、耐磨性70g(磨掉1微米涂膜的砂子质量)、耐冲击试验40cm、抗弯曲性1mm、耐5％氢氧化钠浸泡6000小时无异常、耐5％硫酸浸泡168小时无异常、耐60℃原油6000小组时无异常、耐15％氯化钠盐雾120小时无异常、耐3.5％氯化钠盐雾6000小时无异常。是很好的超陶修复增强材料，可广泛应用于石油、化工管道、储罐、储塔等设备的修补。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种AM-A超陶修复增强材料的制备方法，其特征在于：包括组份A和组份B，所述组份A的成分包括：环氧树脂、颜料、纳米陶瓷粉、纳米氧化铝、高纯度锌粉、纳米硫酸钡、石英砂、助剂、有机膨润土、环氧活性稀释剂、混合溶剂；
所述组份B的成分包括：多酚核酚醛胺型环氧固化剂；
加工工序包括：活化、分散、搅拌、研磨、再分散以及干板实现；所述组份A的成分重量百分比为：环氧树脂20-30％、颜料5-10％、纳米陶瓷粉9-15％、纳米氧化铝5-10％、高纯度锌粉14-25％、纳米硫酸钡4-9％、石英砂5-10％、助剂3-5％、有机膨润土0.5-1％、环氧活性稀释剂8-10％、混合溶剂2-4％；
组份B的成分重量百分比为：多酚核酚醛胺型环氧固化剂100％。
2.根据权利要求1所述的AM-A超陶修复增强材料的制备方法，其特征在于：组份A的成分重量百分比为：环氧树脂26％、颜料7.5％、纳米陶瓷粉10.2％、纳米氧化铝5％、高纯度锌粉20％、纳米硫酸钡8％、石英砂7％、助剂4％、有机膨润土0.7％、环氧活性稀释剂8.8％、混合溶剂2.8％；组份A与组份B的重量配比为100:70。
3.根据权利要求2所述的AM-A超陶修复增强材料的制备方法，其特征在于：所述助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂以及改性剂，所述颜料包括金红石钛白和碳黑；所述混合溶剂由甲苯、二甲苯、正丁醇、乙醇、异丙醇、丁酮、环己酮其中几种混合而成。
4.根据权利要求3所述的AM-A超陶修复增强材料的制备方法，其特征在于：所述组份A工艺为：采用混合溶剂将有机膨润土先进行活化，然后往已经称量好的环氧树脂中加入已经活化好的有机膨润土，进行分散，然后边搅拌边慢慢加入环氧活性稀释剂、分散剂和消泡剂，再加入颜料、石英砂，进行搅拌，采用砂磨机研磨至细度达到30微米，再慢慢加入纳米陶瓷粉、纳米氧化铝、纳米硫酸钡、高纯度锌粉、流平剂以及改性剂，再进行高速分散。
5.根据权利要求4所述的AM-A超陶修复增强材料的制备方法，其特征在于：所述加入有机膨润土后的分散速度为400-600转/分，分散时间为5-10分钟；加入颜料后的搅拌速度为400-600转/分，搅拌时间为10-15分钟；最后高速分散采用600-800转/分，分散时间为30-40分钟。
6.根据权利要求5所述的AM-A超陶修复增强材料的制备方法，其特征在于：所述干板实现过程：采用配方中环氧树脂量与固化剂按100：70进行配比，配比出来后采用比重杯测量油漆比重，比重均可达到1.8g/mL以上，然后采用混合溶剂进行喷涂粘度的调整，将喷涂粘度调整为20-30S，调整时粘度杯采用NK-2杯，喷涂2-3层，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7天后做耐盐雾、耐化学性能测试、耐磨性测试，各项测试的干板均按国标要求厚度而制作。
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