CN105368269A - 一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料及其制造方法。所述涂料包括A液和B液，A液包括：改性双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚、苯乙烯醇、硅灰石粉、绢云母粉、钛白粉，炭黑、低分子量不饱和多元羧酸聚合物、聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液和有机膨润土；B液包括：改性脂肪胺固化剂和硫醇胺类固化剂。所述制造方法包括分别制备A液和B液，再将A液和B液混合均匀得到涂料。所得涂料具有良好的低温固化性能，所述制备方法，工艺简单，无须特殊设备就能够制得具有良好低温固化性能的涂料。
Description
技术领域
本发明涉及防腐蚀涂料及其制备方法领域，特别涉及一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料及其制造方法。
背景技术
环氧树脂涂料以其优异的性能及耐化学品性在重防腐工程项目中的应用十分广泛。在防腐蚀环氧树脂涂料体系中，通常采用胺类固化剂与环氧树脂进行成膜反应。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
当环境温度低于10℃时成膜反应速度缓慢且不能充分反应，尤其环境温度在0℃以下时，普通的胺类固化剂与环氧树脂很难固化成膜，在北方冬季环境温度经常维持在-10℃左右，由于环境温度过低从而延误了防腐工程的工期，由此可见，现有的环氧树脂涂料的低温固化性能已不能满足实际需要。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料及其制造方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料及制造方法，所述涂料包括：重量份为1的A液和重量份为0.18～0.25的B液。
所述A液包括：重量份0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.1～0.3的双酚F环氧树脂、重量份为0.04～0.1的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.15～0.35的苯乙烯醇、重量份为0.2～0.4的硅灰石粉、重量份为0.2～0.4的绢云母粉、重量份为0.2～0.3的钛白粉、重量份为0.002～0.005的炭黑、重量份为0.01～0.1的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.001～0.01的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷和重量份为0.1～0.3的有机膨润土。
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.06～0.2的硫醇胺类固化剂。
进一步地，所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份0.2的双酚F环氧树脂、重量份为0.06的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.25的苯乙烯醇、重量份为0.3的硅灰石粉、重量份为0.3的绢云母粉、重量份为0.25的钛白粉、重量份为0.003的炭黑、重量份为0.03的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.006的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液和重量份为0.2的有机膨润土。
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.1的硫醇胺类固化剂。
进一步地，所述涂料包括：重量份为1的所述A液和重量份为0.2的所述B液。
具体地，所述改性双酚A环氧树脂包括低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂，所述低分子量双酚A环氧树脂和所述高分子量双酚A环氧树脂的重量比为7:1。
进一步地，所述低分子量双酚A环氧树脂的型号为E51，所述高分子量双酚A环氧树脂的型号为E-20，所述双酚F环氧树脂的型号为830。
另一方面，本发明实施例提供了一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料的制造方法，其特征在于，所述涂料包括：重量份为1的A液和重量份为0.18～0.25的B液。
所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.1～0.3的双酚F环氧树脂、重量份为0.04～0.1的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.15～0.35的苯乙烯醇、重量份为0.2～0.4的硅灰石粉、重量份为0.2～0.4的绢云母粉、重量份为0.2～0.3的钛白粉、重量份为0.002～0.005的炭黑、重量份为0.01～0.1的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.001～0.01的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷和重量份为0.1～0.3的有机膨润土。
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.06～0.2的硫醇胺类固化剂。
将改性双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚和苯乙烯醇混合，得到第一混合液。
将低分子量不饱和多元羧酸聚合物和聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷添加到所述第一混合液中得到第二混合液，搅拌所述第二混合液。
在搅拌过程中，向所述第二混合液中加入硅灰石粉、绢云母粉、钛白粉、炭黑和有机膨润土得到第三混合液，高速搅拌所述第三混合液0.5h后，研磨所述第三混合液0.5-1h，制成所述A液。
将改性脂肪胺固化剂和硫醇胺类固化剂混合，制成所述B液。
将重量份为1的所述A液和重量份为0.18～0.25的所述B液混合均匀得到所述涂料。
所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.2的双酚F环氧树脂、重量份为0.06的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.25的苯乙烯醇、重量份为0.3的硅灰石粉、重量份为0.3的绢云母粉、重量份为0.25的钛白粉、重量份为0.003的炭黑、重量份为0.03的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.006的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液和重量份为0.2的有机膨润土。
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.1硫醇胺类固化剂。
具体地，所述涂料包括：重量份为1的所述A液和重量份为0.2的所述B液。
进一步地，所述改性双酚A环氧树脂包括低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂。
进一步地，所述低分子量双酚A环氧树脂的型号为E51，所述高分子量双酚A环氧树脂的型号为E-20，所述双酚F环氧树脂的型号为830。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料，该涂料包括A液和B液，在A液中加入的苯乙烯醇溶液，其分子结构含有活泼的C＝C双键和羟基，与胺类固化剂在较低温度下可以反应，激发环氧树脂与胺类固化剂的反应，增加了环氧树脂的反应活性；在B液中，改性脂肪胺固化剂中具有活泼的羟基在低温或室温下能够快速固化，硫醇胺类固化剂中的疏基与活泼的羟基相比具有更高的反应活性，能够进一步加强固化剂的反应活性，增强低温固化性能，通过A液和B液制得的涂料具有良好的低温固化性能，该涂料能够在-10～-15℃环境下施工，且24小时内可以复涂。本发明实施例提供的制备方法，工艺简单，无须特殊设备就能够制得具有良好低温固化性能的涂料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例中所用试剂均为市售试剂，其中改性脂肪胺固化剂为曼尼希碱改性脂肪胺固化剂，由国都化工有限公司生产的型号为KH-506，硫醇胺类固化剂为美国Gabriel公司生产的型号为JH-9044S。本发明实施例中的重量份单位可以为千克，即1重量份为1kg。
实施例一
涂料1，在不锈钢料桶中加入重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.2的双酚F环氧树脂(型号为830)、重量份为0.06的脂肪族缩水甘油醚和重量份为0.25的苯乙烯醇混合，得到第一混合液，将重量份为0.03的低分子量不饱和多元羧酸聚合物和重量份为0.006的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷添加到第一混合液中得到第二混合液，搅拌第二混合液，使得第一混合液能够分散溶解在第二混合液中，在搅拌过程中，向第二混合液中加入重量份为0.3的硅灰石粉、重量份为0.3的绢云母粉、重量份为0.25的钛白粉、重量份为0.003的炭黑和重量份0.2的有机膨润土得到第三混合液，高速搅拌第三混合液0.5h后，研磨第三混合液0.5-1h，得到第四混合液，该第四混合液即为A液。其中高速搅拌的转速为800～1500转/分钟。
将重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.1的硫醇胺类固化剂搅拌混合，得到第五混合液，该第五混合液即为B液。
将重量份为1的A液和重量份为0.2的B液混合均匀得到涂料1。
其中，重量份为1的改性双酚A环氧树脂包括：型号为E51的低分子量双酚A环氧树脂和型号为E-20的高分子量双酚A环氧树脂，且低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂的重量比为7:1。其中，低分子量双酚A环氧树脂是指环氧树脂的n值(n表示聚合度)小于2，且软化点低于50℃；高分子量双酚A环氧树脂是指环氧树脂的n值大于5，且软化点在100℃以上，低分子量双酚A环氧树脂为涂料提供了较低的粘度良好的施工性等综合性能，高分子量双酚A环氧树脂分子结构中的长碳链结构可以增加涂料的弹性和柔韧性并有效提高涂料的玻璃化温度，加快低温环境下涂料的硬干速度。
实施例二
涂料2，在不锈钢料桶中加入将重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂(该改性双酚A环氧树脂可以为任一型号的双酚A环氧树脂)、重量份为0.1双酚F环氧树脂(型号为830)、重量份为0.04的脂肪族缩水甘油醚和重量份为0.15的苯乙烯醇混合，得到第一混合液，将重量份为0.01的低分子量不饱和多元羧酸聚合物和重量份为0.001的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷添加到第一混合液中得到第二混合液，搅拌第二混合液，使得第一混合液能够分散溶解在第二混合液中，在搅拌过程中，向第二混合液中加入重量份为0.2的硅灰石粉、重量份为0.2的绢云母粉、重量份为0.2的钛白粉和重量份为0.002的炭黑和重量份为0.1的有机膨润土得到第三混合液，高速搅拌第三混合液0.5h后，研磨第三混合液0.5-1h，得到第四混合液，该第四混合液即为A液。其中高速搅拌的转速为800～1500转/分钟。
将重量份为1的改性脂肪胺固化剂、重量份为0.06的硫醇胺类固化剂搅拌混合，得到第五混合液，该第五混合液即为B液。
将重量份为1的A液和重量份为0.25的B液混合均匀得到涂料2。
实施例三
涂料3，在不锈钢料桶中加入重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.3双酚F环氧树脂(型号为830)、重量份为0.1的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.35的苯乙烯醇混合，得到第一混合液，将重量份为0.1的低分子量不饱和多元羧酸聚合物和重量份为0.01的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷添加到第一混合液中得到第二混合液，搅拌第二混合液，使得第一混合液能够分散溶解在第二混合液中，在搅拌过程中，向第二混合液中加入重量份为0.4的硅灰石粉、重量份为0.4的绢云母粉、重量份为0.3的钛白粉和重量份为0.005的炭黑和重量份0.3的有机膨润土得到第三混合液，高速搅拌第三混合液0.5h后，研磨第三混合液0.5-1h，得到第四混合液，该第四混合液即为A液。其中高速搅拌的转速为800～1500转/分钟。
将重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.2的硫醇胺类固化剂混合搅拌，得到第五混合液，该第五混合液即为B液。
将重量份为1的A液和重量份为0.18的B液混合均匀得到涂料3。
其中，重量份为1的改性双酚A环氧树脂包括：型号为E51的低分子量双酚A环氧树脂和型号为E-20的高分子量双酚A环氧树脂，且低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂的重量比为7:1。
将得到的涂料1、涂料2和涂料3与现有的普通环氧树脂防腐蚀涂料在低温环境下(-15～-10℃)进行对比，得到涂料1、涂料2和涂料3于24小时内均可以复涂，而现有的普通环氧树脂防腐蚀涂料在24小时内不能复涂，同时，通过涂料1、涂料2和涂料3制备的涂层具有优良的综合性能，具体见表1(试验数据均为环境温度-15～-10℃下涂层养护20天后测试所得)：
表1.本发明实施例提供的3个涂料制备成的涂层的综合性能
本发明提供的低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料，该涂料包括A液和B液，在A液中，改性双酚环氧树脂包括低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂，低分子量双酚A环氧树脂为涂料提供了较低的粘度良好的施工性等综合性能，高分子量双酚A环氧树脂分子结构中的长碳链结构可以增加涂料的弹性和柔韧性并有效提高涂料的玻璃化温度，加快低温环境下涂料的硬干速度；双酚F环氧树脂与双酚A环氧树脂相比具有较低粘度、较高的抗腐蚀性能，适当的添加双酚F环氧树脂可以增加涂料的施工适用性和耐化学品等抗腐蚀性能；脂肪族缩水甘油醚可有效降低涂料粘度，保证涂料良好的施工性能并能有效增加涂层的韧性；苯乙烯醇分子中活泼的碳双键和羟基在低温下可与硫醇胺类固化剂反应，从而引发环氧树脂与硫醇胺类固化剂的反应，增加了环氧树脂的反应活性，使涂料达到低温固化的效果；绢云母粉的片状结构可以增加涂料的致密性，进而增强涂料的韧性及耐化学品性能；聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液可以降低涂料的表面张力，进而改善涂层的流动性，同时能够增加涂层的表观效果，也能够消除涂料中的气泡防止形成贝纳德漩涡；低分子量不饱和多元羧酸聚合物通过颜料间的受控凝絮作用防止涂料发生浮色发花的现象，进而增强涂料的储存稳定性；有机膨润土能够使涂料具有防流挂、防沉降的性能，并实现涂层的厚涂性提高涂料的施工性能。在B液中，采用改性脂肪胺固化剂中具有活泼的羟基，低温或室温下能够快速固化，改性脂肪胺具有良好的韧性、耐化学性及耐腐蚀性能；硫醇胺类固化剂除了与苯乙烯醇反应外，还可以作为低温促进剂，硫醇胺类固化分子中的疏基可进一步提高涂料的低温固化性，通过A液和B液制得的涂料具有良好的低温固化性能，该涂料能够在-15℃～-10℃环境下施工，且24小时内可以复涂，且该涂料具有优异的附着性、柔韧性以及耐酸、碱、盐化学品性能，可用于钢制及混凝土输水、输油管道内外壁防腐，并具有厚涂性，一次成膜厚度大于200um，降低了施工成本。本发明实施例提供的制备方法，工艺简单，无须特殊设备就能够制得具有良好低温固化性能的涂料，满足了环氧树脂涂料冬季施工的需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)
1.一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料，其特征在于，所述涂料包括：重量份为1的A液和重量份为0.18～0.25的B液；
所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.1～0.3的双酚F环氧树脂，重量份为0.04～0.1的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.15～0.35的苯乙烯醇、重量份为0.2～0.4的硅灰石粉、重量份为0.2～0.4的绢云母粉、重量份为0.2～0.3的钛白粉、重量份为0.002～0.005的炭黑、重量份为0.01～0.1的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.001～0.01的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷和重量份为0.1～0.3的有机膨润土；
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.06～0.2的硫醇胺类固化剂。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.2的双酚F环氧树脂、重量份为0.06的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.25的苯乙烯醇、重量份为0.3的硅灰石粉、重量份为0.3的绢云母粉、重量份为0.25的钛白粉、重量份为0.003的炭黑、重量份为0.03的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.006的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷和重量份为0.2的有机膨润土；
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.1的硫醇胺类固化剂。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述涂料包括：重量份为1的所述A液和重量份为0.2的所述B液。
4.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述改性双酚A环氧树脂包括低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂，所述低分子量双酚A环氧树脂和所述高分子量双酚A环氧树脂的重量比为7:1。
5.根据权利要求4所述的涂料，其特征在于，所述低分子量双酚A环氧树脂的型号为E51，所述高分子量双酚A环氧树脂的型号为E-20，所述双酚F环氧树脂的型号为830。
6.一种低温固化液态环氧树脂防腐蚀涂料的制造方法，其特征在于，所述涂料包括：重量份为1的A液和重量份为0.18～0.25的B液；
所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.1～0.3的双酚F环氧树脂、重量份为0.04～0.1的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.15～0.35的苯乙烯醇、重量份为0.2～0.4的硅灰石粉、重量份为0.2～0.4的绢云母粉、重量份为0.2～0.3的钛白粉、重量份为0.002～0.005的炭黑、重量份为0.01～0.1的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.001～0.01的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷溶液和重量份为0.1～0.3的有机膨润土；
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.06～0.2的硫醇胺类固化剂；
将改性双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚和苯乙烯醇混合，得到第一混合液；
将低分子量不饱和多元羧酸聚合物和聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷添加到所述第一混合液中得到第二混合液，搅拌所述第二混合液；
在搅拌过程中，向所述第二混合液中加入硅灰石粉、绢云母粉、钛白粉、炭黑和有机膨润土得到第三混合液，高速搅拌所述第三混合液0.5h后，研磨所述第三混合液0.5-1h，制成所述A液；
将改性脂肪胺固化剂和硫醇胺类固化剂混合，制成所述B液；
将重量份为1的所述A液和重量份为0.18～0.25的所述B液混合均匀得到所述涂料。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述A液包括：重量份为0.8的改性双酚A环氧树脂、重量份为0.2的双酚F环氧树脂、重量份为0.06的脂肪族缩水甘油醚、重量份为0.25的苯乙烯醇、重量份为0.3的硅灰石粉、重量份为0.3的绢云母粉、重量份为0.25的钛白粉、重量份为0.003的炭黑、重量份为0.03的低分子量不饱和多元羧酸聚合物、重量份为0.006的聚醚改性聚甲基烷基硅氧烷和重量份为0.2的有机膨润土；
所述B液包括：重量份为1的改性脂肪胺固化剂和重量份为0.1的硫醇胺类固化剂。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述涂料包括：重量份为1的所述A液和重量份为0.2的所述B液。
9.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述改性双酚A环氧树脂包括低分子量双酚A环氧树脂和高分子量双酚A环氧树脂。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述低分子量双酚A环氧树脂的型号为E51，所述高分子量双酚A环氧树脂的型号为E-20，所述双酚F环氧树脂的型号为830。
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