CN104292920A - 钢结构表面保温防腐涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢结构表面保温防腐涂料。该钢结构表面保温防腐涂料的组分及配比按重量百分比如下：主料：含有特种陶瓷微粒5-9%，金红石钛白粉R258为5-7%，F-197#双酚Ａ型防腐树脂10-12%，乙烯基酯树脂12-15%，有机硅-丙烯酸树脂ACR-90110-14%，纳米稀土6-8%，特种阻燃剂SF-018为2-3%；辅料：含CPA-100P气凝胶微粒6-9%，分散剂P-192-4%，润湿分散剂W-18为2-4%，稳定剂爱利索?RM-825为1-2%，去离子水5-10%；还含有20%添加剂。该钢结构表面保温防腐涂料，具有很低的传导率，保温效果好，具有防腐、防潮性。

Description

钢结构表面保温防腐涂料

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其是一种钢结构表面保温防腐涂料。 

背景技术

工业容器和设备钢结构表面，适用于石油、石化、电力、铁路、食品、电子等相关设备的外表面，在夏季温度高时保温处理非常关键。目前传统的保温技术主要为岩棉技术，岩棉技术的主要缺点是腐蚀性很强，易腐蚀容器、设备或管道钢结构，岩棉不能见水，否则会很大程度影响保温效果；传统的保温技术还有复合硅酸盐技术，硅酸盐保温材料的主要缺点是干燥周期长，施工受季节和气候影响大，对基体的黏结强度偏低，施工不当易造成大面积空鼓现象。上述传统的保温技术都达不到理想的保温效果。 

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的问题，而提供一种钢结构表面保温防腐涂料。该钢结构表面保温防腐涂料，具有很低的传导率，涂刷于工业容器和设备钢结构表面，使设备外表面温度降低，保温效果好，具有防腐、防潮性。 

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该钢结构表面保温防腐涂料 ，其组分及配比按重量百分比如下：主料含有特种陶瓷微粒5-9%，金红石钛白粉R258为 5-7%，F-197#双酚Ａ型防腐树脂10-12%，乙烯基酯树脂12-15%，有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901 10-14%，纳米稀土6-8%，特种阻燃剂 SF-018 为2-3%；辅料含CPA-100P气凝胶微粒6-9%，分散剂P-19 2-4%，润湿分散剂W-18为 2-4%，稳定剂爱利索?RM-825 为1-2%，去离子水5-10%；添加剂含有有机硅消泡剂 1-2%，氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂 1-2%，聚丙烯酸盐增稠剂1-2%，水性环氧树脂固化剂1-3%，二丙二醇甲醚2-3%，二丙二醇丁醚2-4%，去离子水6-8%。 

上述钢结构表面保温防腐涂料的制备工艺，包括以下步骤： 

1）按1:1:2的配比将分散剂P-19、润湿分散剂W-18、去离子水放入烧杯中在高速分散机上均质分散约5min，得到均匀混合物①；同时按配方表中的配比将CPA-100P气凝胶微粒与稳定剂爱利索?RM-825和去离子水（2%）加入烧杯中，低速分散，得到均匀混合物②；当混合物②达到均匀粘稠态将其在低转速下添加到混合物①中，调节pH=8.5~9.5，置于超声波分散仪中超声分散1h，在研磨机上高速研磨分散2~3h，制得含有SiO₂气凝胶浆料的辅料；

2）按配方中的配比将特种陶瓷微粒、金红石钛白粉R258、F-197#双酚Ａ型防腐树脂、乙烯基酯树脂、有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901、纳米稀土6-8%、特种阻燃剂 SF-018混合制备主料；

3）按配方中的配比将主料、辅料纳米SiO₂气凝胶浆料、有机硅消泡剂、氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、聚丙烯酸盐增稠剂、水性环氧树脂固化剂、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、去离子水在分散机下混合均匀制得涂料。

该钢结构表面保温防腐涂料的辅料为气凝胶浆料，气凝胶粉末分散加入涂料内，由于气凝胶是传导率最低的固体，所制成的涂料具有很低的传导率，优于目前其他的保温涂料。 

该钢结构表面保温防腐涂料中，特种陶瓷微粒作为骨料，金红石钛白粉R258起增白作用，F-197#双酚Ａ型防腐树脂可防腐蚀，乙烯基酯树脂、纳米稀土及CPA-100P气凝胶微粒能够降低热传导率，有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901起粘合剂的作用。 

该钢结构表面保温防腐涂料采用特种中空陶瓷微粒做主填料（微粒约60～70μm，微粒内空腔为中空和真空)，通过与气凝胶浆料混合，可使涂料热传导率进一步降低。通过涂料中低传导率的瓷粒（0.021~0.025 cal/mh）以及气凝胶微粒（0.015~0.02 cal/mh）降低热量或冷量的传导速率，以减少热、冷量损失，此外，它还具有较高的红外反射率（约68％），能将部分热（冷）量反射回热（冷）源，从而起到保温效果。通常在介质温度100℃时，罐体表面只需涂刷保温涂料2mm-3mm厚，表面温度就可降至35～45℃。 

由于采用特种陶瓷微粒和气凝胶微粒，使保温涂料具有良好的热力性能。 

由于微粒内为空腔，粒径非常小而且为中空，因此起到如下作用： 

1）降低保温涂料的比重，增加涂料的空隙率，可减少固体传导；

2）微粒内空隙为封闭结构，而且内径非常小，可限制对流传热；

3）微粒内为真空，可进一步限制对流传热和消除微粒内气相的传导传热；

4）微粒内腔形成大量的反射、辐射面，从而可减少辐射传热；

5）保温涂料内部呈封闭微孔结构，能天衣无缝地包覆于热力设备的表面，断绝了其它类保温材料因有接缝或纤维状结构所带来的“热桥”热损失；

6）防潮性能好，有利于减少湿气对导热系数的影响。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该钢结构表面保温防腐涂料，具有极低的导热率减少了容器设备的热量内外交换，降低散热损失；抗压性、延展性好；防腐、防潮性好，不易粉化；使用寿命长，长达5年以上；基本构成为水溶性涂料和气凝胶微粒，无毒、无味、阻燃，储存、运输、应用时无危险性，对环境无害；厚度仅1-3毫米，重量轻，不增加设备负重；施工简便，刷子涂刷或喷涂即可。本涂料属新型水溶性陶瓷涂料与气凝胶混合制作而成，涂刷于工业容器和设备钢结构表面，适用于石油、石化、电力、铁路、食品、电子等相关设备的外表面，使设备外表面温度降低，实现安全运行、节能减排的功效。 

具体实施方式：

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

该钢结构表面保温防腐涂料各组分皆为市售，下述实施例中特种陶瓷微粒、纳米稀土生产厂家为广州市清聪贸易有限公司，金红石钛白粉R258 生产厂家为深圳市华尔信化工原料有限公司，F-197#双酚Ａ型防腐树脂生产厂家为济南市树脂合成材料厂有限责任公司，乙烯基酯树脂生产厂家为上海昭和高分子公司或萍乡华宇特种涂料厂，有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901 生产厂家为慧智科技（中国）有限公司； 特种阻燃剂 SF-018 生产厂家为天津市盛甫阻燃科技有限公司；CPA-100P气凝胶微粒生产厂家为中山科邦化工有限公司；分散剂P-19 、润湿分散剂W-18生产厂家为昆山大彩化工有限公司，稳定剂爱利索?RM-825生产厂家为 陶氏化学；有机硅消泡剂、氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂生产厂家为上海荣权化工有限公司或东莞市易立安化工科技有限公司；聚丙烯酸盐增稠剂、水性环氧树脂固化剂生产厂家为上海荣权化工有限公司或东莞市黑马化工有限公司。 

实施例1 

称取辅料：3g分散剂P-19、3g润湿分散剂W-18、8g去离子水、8g CPA-100P气凝胶微粒、2g稳定剂爱利索?RM-825；称取主料：9g特种陶瓷微粒、6g金红石钛白粉R258、10g的F-197#双酚Ａ型防腐树脂、13g乙烯基酯树脂、13g有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901、6g纳米稀土、3g特种阻燃剂 SF-018；称取添加剂：2g有机硅消泡剂、1g氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、1g聚丙烯酸盐增稠剂、1g水性环氧树脂固化剂、2g二丙二醇甲醚、3g二丙二醇丁醚、6g去离子水。

该钢结构表面保温防腐涂料制备工艺如下： 

1）按1:1:2的配比将3%分散剂P-19、3%润湿分散剂W-18、6%去离子水放入烧杯中在高速分散机上均质分散约5min，得到均匀混合物①；同时将8%的CPA-100P气凝胶微粒与2%稳定剂爱利索?RM-825和2%去离子水加入烧杯中，低速分散，得到均匀混合物②；当混合物②达到均匀粘稠态将其在低转速下添加到混合物①中，调节pH=9，置于超声波分散仪中超声分散1h，在研磨机上高速研磨分散2h，制得SiO₂气凝胶含量为20%的浆料辅料；

2）将9%特种陶瓷微粒、6%金红石钛白粉R258、10%F-197#双酚Ａ型防腐树脂、13%乙烯基酯树脂、13%有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901、6%纳米稀土、3%特种阻燃剂 SF-018混合制备主料；

3）将60%主料、24%纳米SiO₂气凝胶浆料、2%有机硅消泡剂、1%氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、1%聚丙烯酸盐增稠剂、1%水性环氧树脂固化剂、2%二丙二醇甲醚、3%二丙二醇丁醚、6%去离子水，在分散机下混合均匀制得涂料。

实施例2 

称取辅料：4g分散剂P-19、4g润湿分散剂W-18、9g去离子水、7g CPA-100P气凝胶微粒、1g稳定剂爱利索?RM-825；称取主料：8g特种陶瓷微粒、7g金红石钛白粉R258、11g 的F-197#双酚Ａ型防腐树脂、12g乙烯基酯树脂、12g有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901、7g纳米稀土、3g特种阻燃剂 SF-018；称取添加剂：2g有机硅消泡剂、1g氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、2g聚丙烯酸盐增稠剂、1g水性环氧树脂固化剂、2g二丙二醇甲醚、2g二丙二醇丁醚、6g去离子水。

该钢结构表面保温防腐涂料制备工艺如下： 

1）按1:1:2的配比将4%分散剂P-19、4%润湿分散剂W-18、8%去离子水放入烧杯中在高速分散机上均质分散约5min，得到均匀混合物①；同时将7%的CPA-100P气凝胶微粒与1%稳定剂爱利索?RM-825和1%去离子水加入烧杯中，低速分散，得到均匀混合物②；当混合物②达到均匀粘稠态将其在低转速下添加到混合物①中，调节pH=9，置于超声波分散仪中超声分散1h，在研磨机上高速研磨分散2h，制得SiO₂气凝胶含量为25%的浆料辅料；

2）将8%特种陶瓷微粒、7%金红石钛白粉R258、11% F-197#双酚Ａ型防腐树脂、12%乙烯基酯树脂、12%有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901、7%纳米稀土、3%特种阻燃剂 SF-018混合制备主料；

3）将60%主料、25%纳米SiO₂气凝胶浆料、2%有机硅消泡剂、1%氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、1%聚丙烯酸盐增稠剂、1%水性环氧树脂固化剂、2%二丙二醇甲醚、2%二丙二醇丁醚、6%去离子水，在分散机下混合均匀制得涂料。

 该钢结构表面保温防腐涂料主要特性为： 

1）保温效果好：其综合导热系数小于静止空气的导热系数。

2）延展性：具有很好的延展性，延展率大于30％。 

3）防腐性：涂料中的颜填料具有很高的耐酸碱性，经测试：粉化和变色级均为0级，500小时盐雾实验合格，经实验室实验证明，30~98%硫酸溶液和烧碱溶液滴入涂料表面不起反应,同时还具有优越的抗紫外线性能。 

4）环保性：保温涂料不含有害的有机挥发物，产品无毒、无味，在使用中不会产生有害的废弃物和气体。 

5）施工性：保温涂料的施工，可直接涂刷或喷涂的设备表面，无须关闭系统，避免停止运行造成的损失。施工厚度视被保护体设计要求而定，但最小厚度应不小于1mm。一般在1～3.0mm之间。 

6）适用性：保温涂料的适用范围很广。适用于任何需要保温的工程，如露天储罐、管道、粮库、仓库、建筑物外墙、体育馆场、车、船、集装箱等。 

7）使用寿命长：5-8年；装饰性好。 

设备钢结构表面除锈方法：喷砂除锈、电动除锈、手工除锈均可，除锈最低等级应达到ST2.0级。对原防腐层粘接较牢固的，无需将原防腐层除掉，只需对原防腐层表面进行人工或电动打磨处理即可。表面除锈达到要求后，用高压水冲洗或用抹布将表面擦洗干净，使表面无锈灰、无油渍，并应在自然条件下完全干燥。视具体工况局部或全部涂刷1-2遍防锈底漆。 

该钢结构表面保温防腐涂料涂层涂装方法为： 

1)  施工环境条件：24小时内环境温度应大于5℃，湿度小于60%；

2)  施工：涂刷或喷涂；

3)  涂层附着力检测：隔热涂层与钢结构的附着力检测，可在涂层厚度达到150～200μm并完全干燥时检测。检测方法应符合《GBT 9286-1998 色漆和清漆 漆膜的划格试验》，试验结果应不大于1级；

4）保温涂层保温效果检测：当涂层达到设计厚度时，设备在正常运行后，喷刷保温涂层后比原表面温度下降不小于15℃。条件：环境温度15-35℃，阳光充足，风力不大于2级。

  

Claims (2)

1.一种钢结构表面保温防腐涂料，其组分及配比按重量百分比如下：主料：含有特种陶瓷微粒5-9%，金红石钛白粉R258为 5-7%， F-197#双酚Ａ型防腐树脂10-12%，乙烯基酯树脂 12-15%，有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901 10-14%，纳米稀土6-8%，特种阻燃剂 SF-018 为2-3%；辅料：含CPA-100P气凝胶微粒6-9%，分散剂P-19 2-4%，润湿分散剂W-18为 2-4%，稳定剂爱利索?RM-825 为1-2%，去离子水5-10%；添加剂：含有有机硅消泡剂 1-2%，氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂 1-2%，聚丙烯酸盐增稠剂1-2%，水性环氧树脂固化剂1-3%，二丙二醇甲醚2-3%，二丙二醇丁醚2-4%，去离子水6-8%。

2.权利要求1所述的钢结构表面保温防腐涂料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）按1:1:2的配比将分散剂P-19、润湿分散剂W-18、去离子水放入烧杯中在高速分散机上均质分散约5min，得到均匀混合物①；同时按配方表中的配比将CPA-100P气凝胶微粒与稳定剂爱利索?RM-825和去离子水（2%）加入烧杯中，低速分散，得到均匀混合物②；当混合物②达到均匀粘稠态将其在低转速下添加到混合物①中，调节pH=8.5~9.5，置于超声波分散仪中超声分散1h，在研磨机上高速研磨分散2~3h，制得含有SiO₂气凝胶浆料的辅料；

2）按配方中的配比将特种陶瓷微粒、金红石钛白粉R258、F-197#双酚Ａ型防腐树脂、乙烯基酯树脂、有机硅-丙烯酸树脂 ACR-901、纳米稀土6-8%、特种阻燃剂 SF-018混合制备主料；

3）按配方中的配比将主料、辅料纳米SiO₂气凝胶浆料、有机硅消泡剂、氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、聚丙烯酸盐增稠剂、水性环氧树脂固化剂、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、去离子水在分散机下混合均匀制得涂料。