CN104559678B - 一种海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，包括重量比6~8:1的A、B两组份，其中A组份包括环氧树脂E‑20 20~30份，稀释剂15~20份，分散剂2.2~2.4份，着色颜料3~10份，滑石粉8~10份，云母粉10~15份，触变助剂0.8~1.0份，磷酸锌5~10份，改性磷酸锌10~15份，氧化锌1~5份，附着力促进剂0.1~0.8份和消泡剂0.3~0.8份；B组分包括改性聚酰胺35~45份，稀释剂65~75份和DMP‑30 1~2份。该涂料具有优异的防腐蚀性能和配套性能，能够抵抗‑20℃~60℃温度范围的服役期内所曝露环境的严重腐蚀应力，特别适合在严酷的冷热交替的海上环境中的水下和浪溅区的防腐。

Description

一种海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料

技术领域

本发明涉及一种海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料。

背景技术

海水是自然界中最广阔且具有很强腐蚀性的天然电解质，海水中几乎含有地球上所有化学元素，成分十分复杂。海水中含有3.5%左右的盐，其中大部分是氯化钠，还有少量的氯化镁、硫酸钾、碳酸钙等。另外，海水中还有溶解氧、海洋生物和腐败有机物等多种物质，其对各类海上运输工具、采油平台、海洋设备等金属构件造成很大危害，随着各国沿海交通运输、工业生产和国防建设的不断发展，海水和海洋大气腐蚀的威胁也表现得越来越突出。

海洋腐蚀环境纵向可以分为海洋大气区、飞溅区、潮差区、海水全浸区、海底沉积物区五个不同腐蚀区域，在不同腐蚀区域的海上钢质结构物存在着不同的腐蚀特征。在海上结构物的腐蚀控制中，重防腐涂装涂层系统由重要的作用。海洋功能钢结构由于造价高，所处环境恶劣，要求防腐蚀涂层系统具有较长的保护期，使日常的维修工作量尽量减少，因此一般要求重防腐涂装系统具有下列性能：耐候性、耐水性好，涂层系统具有较长寿命，能达到15a以上；耐冲击性、耐磨性好，涂层系统能耐海水碰撞和船舶停靠的磨损；要求涂料固含量高，有机挥发分达到国家或国际标准要求。

海洋飞溅区的腐蚀，除了海盐含量、湿度、温度等大气环境中的腐蚀影响因素外，还要受到海浪的飞溅，飞溅区的下部还要受到海水短时间的浸泡。飞溅区的海盐粒子量要远远高于海洋大气区，浸润时间长，干湿交替频繁。腐蚀最严重的部位是在平均高潮以上的飞溅区。这是因为氧在这一区域供应最充分，氧的去极化作用促进了钢桩的腐蚀，与此同时，浪花的冲击有力地破坏保护膜，使腐蚀加速。

目前对于可适用于低温海洋环境的耐强腐蚀涂料的需求非常紧迫，而尚无符合要求的产品出现。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，可以在-20℃~60℃的温度范围抵御在服役期内所曝露环境的严重腐蚀应力。

该海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，包括A组份和B组份，按重量份数计：

A组份：环氧树脂E-20 20~30份，稀释剂15~20份，分散剂2.2~2.4份，着色颜料3~10份，滑石粉8~10份，云母粉10~15份，触变助剂0.8~1.0份，磷酸锌5~10份，改性磷酸锌10~15份，氧化锌1~5份，附着力促进剂0.1~0.8份和消泡剂0.3~0.8份；

B组份：改性聚酰胺35~45份，稀释剂65~75份和DMP-30 1~2份；

A组份和B组份的重量比为6~8:1。

DMP-30化学名称为2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

该海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，A组份选择中分子量的环氧树脂E-20，其环氧值（当量/100g）在0.18~0.22左右，与改性聚酰胺和DMP-30交联固化后使涂膜具备优良的物理、力学性能，能够抵抗复杂恶劣的海水环境。A组份中滑石粉和云母粉增加了漆膜的屏蔽效果，增加水分及腐蚀成分渗透到底材的路径，从而延长防腐时间，且两者搭配能解决油漆黏度不佳问题；磷酸锌、改性磷酸锌和氧化锌搭配，能平衡防腐成分的溶解渗透速率，配合消泡剂一起达到防腐和抗起泡的平衡。触变助剂与稀释剂和分散剂共同作用，能使涂料在搅拌过程中迅速液化变软，黏度降低至合适值，增强涂料抵抗重力作用，更有利于施工，而静止后仍恢复原来状态，便于储存运输。触变助剂优选日本共荣侏社公司的产品VA750B。附着力促进剂主要用于提高漆膜涂层与底材的附着力，优选硅烷偶联树脂CH₂(O)CHCH₂OC₃H₆-Si(OCH₃)₃。

本发明中，将改性聚酰胺和DMP-30混配作为固化剂，DMP-30能够促进改性聚酰胺的固化性能，与A组份固化反应后能进一步改善涂料的涂膜性。

作为优选方案，所述改性磷酸锌为磷酸锌铝。磷酸锌铝能够降低本发明溶出率，相较于其他改性磷酸锌，能最大限度降低漆膜起泡的风险，延长漆膜的防腐时间。

所述改性聚酰胺为环氧改性聚酰胺。环氧改性聚酰胺（Epoxide-modifyingPolyamide，EPA）是通过环氧氯丙烷改性己二酸和二乙烯三胺的缩聚产物而制备的（制备方法可以参见文献Noda, Isao. Polycationic latex wet strength agent [P]. US5342875, 1994-8-30.）。可以自行制备也可以选用市售商品，例如本发明优选使用美国气体化学公司的产品S-390。环氧改性聚酰胺相较于其他改性聚酰胺固化剂，与DMP-30配合应用在本发明的涂料中，还具有一定的增韧作用。

作为优选方案，所述稀释剂为二甲苯、三甲苯、二甘醇单丁醚和正丁醇的混合物。各成分优选用量范围：二甲苯25~30重量份，三甲苯35~45重量份，二甘醇丁醚3~7重量份，正丁醇20~25重量份。这种混合物作为本发明改性环氧涂料A组份和B组份的稀释剂，一方面确保二者相容性好，另一方面挥发速度平衡，溶解度适中，能够有效降低漆膜中的溶剂残留份，有利于防腐且有利于施工，非常适合海上平台用。

其中稀释剂各成分最佳配比，按重量份数计为：二甲苯28份，三甲苯40份，二甘醇单丁醚5份，正丁醇22份。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，常温条件下混合黏度在3000~6000mPa.s，操作时间4~6小时，半硬化时间8~12小时，硬化时间为24~48小时。漆膜可以在-20℃至60℃温度范围抵御在服役期内所曝露海洋环境的严重腐蚀应力，具有优异的防腐蚀性能和配套性能，特别适合在严酷的冷热交替的海洋环境中的水下和浪溅区的防腐。

具体实施方式

取原料成分，按表1用量，采用本领域常规方法制备A组份主剂和B组份固化剂，在使用时搅拌均匀后按适当的主固比进行调配，添加适当的稀释剂，稀释到施工粘度即可正常施工。

表1

注：表1中实施例4和5改性磷酸锌为磷酸锌铝；5触变助剂为日本共荣侏社公司的产品VA750B，附着力促进剂为硅烷偶联树脂CH₂(O)CHCH₂OC₃H₆-Si(OCH₃)₃。

表2 实施例1-5稀释剂配比（kg）

稀释剂成分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						二甲苯	25	30	28	28	28
三甲苯	45	35	40	40	40
						二甘醇单丁醚	3	7	5	5	5
正丁醇	25	20	22	22	22

表3 实施例1-5的涂料各项性能检测结果

从表3的检测结果可以看出，本发明的涂料各项检测指标均符合国标要求，能够用于严酷的海洋腐蚀环境。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，由A组份和B组份组成，其特征在于，按重量份数计：

A组份：环氧树脂E-20 20~30份，稀释剂15~20份，分散剂2.2~2.4份，着色颜料3~10份，滑石粉8~10份，云母粉10~15份，触变助剂0.8~1.0份，磷酸锌5~10份，磷酸锌铝10~15份，氧化锌1~5份，附着力促进剂0.1~0.8份和消泡剂0.3~0.8份；

B组份：改性聚酰胺35.00~45.00份，稀释剂65~75份和DMP-30 1.00~2.00份；

A组份和B组份的重量比为6~8:1；

所述改性聚酰胺为环氧改性聚酰胺；所述稀释剂为按重量份数计二甲苯25~30份、三甲苯35~45份、二甘醇单丁醚3~7份和正丁醇20~25份的混合物；

所述附着力促进剂为硅烷偶联树脂CH₂(O)CHCH₂OC₃H₆-Si(OCH₃)₃。

2.根据权利要求1所述的海上平台用耐温差双组份改性环氧树脂，其特征在于，所述改性聚酰胺固化剂为美国气体化学公司的产品S-390。

3.根据权利要求1所述的海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，其特征在于，所述触变助剂为日本共荣侏社公司的产品VA750B。

4.根据权利要求1所述的海上平台用耐温差双组份改性环氧涂料，其特征在于，稀释剂中各成分按重量份数计为：二甲苯28份，三甲苯40份，二甘醇单丁醚5份，正丁醇22份。