CN106280858A - 一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料及制备方法,该种耐高温环氧酚醛涂料是由以下重量份的组分制成的:环氧树脂25~35份,酚醛树脂30~40份,氧化铬绿10~15份,超细云母粉15~20份,炭黑5~8份,胶体石墨3~5份,气相二氧化硅0.5~1份,稀释剂5~8份,消泡剂1~2份,流平剂1~2份。本发明的耐高温环氧酚醛涂料结合了环氧树脂良好的附着性能和耐蚀性,酚醛树脂优良的耐化学品性能,以及其他组分的耐热、耐酸碱、耐高温高湿功能以及柔韧性和耐磨性,同时改善涂料的施工性能,从而使涂层能够适应各种严苛腐蚀环境,特别适用于石油、化工、电厂、制药等生产装置的冷换设备所面临的各种防腐蚀应用环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料,具体涉及一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料及制备方法。属于防腐涂料技术领域。
背景技术
现代大型生产装置,特别是石油炼制、化工、化肥、化纤等成套生产装置中,各类冷换设备承担着热量转换和传递的功能,占到整个设备投资的10~40%。随着工业的高度发展,为降低生产成本、提供使用寿命,冷换设备的防腐蚀性能改善越来越得到大家的重视。冷换设备不仅有介质腐蚀,同时还存在热腐蚀和污垢腐蚀,这些复杂的腐蚀条件大多是其它设备很少能够遇到的,所以冷换设备的防腐水平是一个国家国防科技水平的重要标志之一。
当前有一些用于冷换设备使用的防腐涂料,均为上世纪八、九十年代研发的产品,这些产品有的耐温性差(耐温<150℃),无法满足大多数设备蒸汽扫线的要求;有的产品易脆裂、韧性差,产品的施工性能较差;有的产品防腐性能适用范围窄,仅可以在某些特定条件下使用;有的产品防沉降性能很差,产品的储存期较短;有的产品双组份成分,在冷换设备防腐施工过程中增大了材料的消耗,进而造成施工成本非常之高,经济性无法满足要求,这些都增加了大型装置在设计、选材以及工程施工上的难度。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料。
本发明还提供了所述涂料的制备方法。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,是由以下重量份的组分制成的:环氧树脂25~35份,酚醛树脂30~40份,氧化铬绿10~15份,超细云母粉15~20份,炭黑5~8份,胶体石墨3~5份,气相二氧化硅0.5~1份,稀释剂5~8份,消泡剂1~2份,流平剂1~2份。
优选的,超细云母粉的粒度在1250目以上。
优选的,所述稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丁醇或环己酮中的任一种或几种。
优选的,所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选的,所述流平剂为氟碳改性丙烯酸酯类流平剂。
上述的一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的稀释剂加入反应釜中,先经搅拌分散,然后砂磨机分散,检测细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,第一次搅拌分散,加入配方量的流平剂,第二次搅拌分散;
(3)加入1/3配方量的稀释剂搅拌均匀,检测固含量至55~60%,过滤,包装,即得。
优选的,步骤(1)中的反应釜为涂料拉缸。
优选的,步骤(1)中的搅拌分散是以200~500r/min的速度分散10~20分钟。
优选的,步骤(1)中砂磨机分散至细度≤35μm。
优选的,步骤(2)中的第一次搅拌分散是以300~500r/min的速度分散20~30分钟,第二次搅拌分散是以300~500r/min的速度分散10~20分钟。
优选的,步骤(3)中的过滤是用120目滤网过滤。
本发明的有益效果:
本发明是一种单组份热固性涂料,规避了常规底面配方的配方设计思路,设计为底面合一的配方结构,配方设计上要兼顾涂层的附着力性能和耐腐蚀性能,底面合一的单组份配方结构对缩短涂层的涂装周期有很大的帮助,使产品更符产品所处行业的使用需求。以该配方及生产工艺制成的SHY99冷换设备专用防腐涂料在涂装、固化之后形成具有交联网状结构的涂层,其耐温性能够满足炼油装置开停工时的蒸汽扫线的要求,同时在循环水环境、介质环境等有良好的耐腐蚀性能,在冷换设备防腐上的应用范围极广。
本发明的耐高温环氧酚醛涂料结合了环氧树脂良好的附着性能和耐蚀性,酚醛树脂优良的耐化学品性能,以及氧化铬绿、超细云母粉、炭黑等组分的耐热、耐酸碱、耐高温、高湿功能,另外还加入了气相二氧化硅,增强涂层抗水性、耐腐蚀性,提高漆膜附着力和柔韧性,同时改善涂料的施工性能,从而使涂层能够适应各种严苛腐蚀环境。其中,氧化铬绿不溶于水、酸及有机溶剂,对光、大气、及腐蚀性气体(H2S、SO2等)极稳定,耐候性优良,提高漆膜的耐温性及耐腐蚀性能;超细云母粉质地坚硬,机械强度高,耐高温和温度急剧变化,并具有耐酸碱等良好的物化性能;胶体石墨高温条件下具有特殊的抗氧化性,自润滑性和可塑性,提高漆膜的导热性和附着力。
本发明的耐高温环氧酚醛涂料特别适用于石油、化工、电厂、制药等生产装置的冷换设备所面临的各种防腐蚀应用环境,申请人经过实践验证,已成功应用了三百余万平米。
具体特点如下:
(1)优异的耐酸、耐碱、耐油、耐有机溶剂和盐、水溶液等特性;
(2)耐高温性,保证了涂层在蒸汽置换扫线时,可通过240℃·10kgf/cm2蒸汽24小时吹扫;
(3)热系数指标为:>0.8W/(m·k),良好的导热性能保证了冷换设备稳定的换热效果。
附图说明
图1a和图1b分别为本发明的耐高温环氧酚醛涂料蒸汽吹扫实验之前和之后的状态图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
实施例1:
一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,是由以下组分制成的:环氧树脂25kg,酚醛树脂30kg,氧化铬绿10kg,超细云母粉(粒度在1250目以上)15kg,炭黑5kg,胶体石墨3kg,气相二氧化硅0.5kg,稀释剂5kg,消泡剂1kg,流平剂1kg。
上述的一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯加入涂料拉缸中,先以200r/min的速度分散10分钟,然后砂磨机分散至细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,以300r/min的速度分散20分钟,加入配方量的流平剂,以300r/min的速度分散10分钟;
(3)加入1/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀,检测固含量至55%,120目滤网过滤,包装,即得。
实施例2:
一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,是由以下组分制成的:环氧树脂35kg,酚醛树脂40kg,氧化铬绿15kg,超细云母粉(粒度在1250目以上)20kg,炭黑8kg,胶体石墨5kg,气相二氧化硅1kg,稀释剂8kg,消泡剂2kg,流平剂2kg。
上述的一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯加入涂料拉缸中,先以500r/min的速度分散20分钟,然后砂磨机分散至细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,以500r/min的速度分散30分钟,加入配方量的流平剂,以500r/min的速度分散20分钟;
(3)加入1/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀,检测固含量至60%,120目滤网过滤,包装,即得。
实施例3:
一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,是由以下组分制成的:环氧树脂25kg,酚醛树脂40kg,氧化铬绿10kg,超细云母粉(粒度在1250目以上)20kg,炭黑5kg,胶体石墨5kg,气相二氧化硅0.5kg,稀释剂8kg,消泡剂1kg,流平剂2kg。
上述的一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯加入涂料拉缸中,先以500r/min的速度分散10分钟,然后砂磨机分散至细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,以500r/min的速度分散20分钟,加入配方量的流平剂,以500r/min的速度分散10分钟;
(3)加入1/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀,检测固含量至60%,120目滤网过滤,包装,即得。
实施例4:
一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,是由以下组分制成的:环氧树脂35kg,酚醛树脂30kg,氧化铬绿15kg,超细云母粉(粒度在1250目以上)15kg,炭黑8kg,胶体石墨3kg,气相二氧化硅1kg,稀释剂5kg,消泡剂2kg,流平剂1kg。
上述的一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯加入涂料拉缸中,先以200r/min的速度分散20分钟,然后砂磨机分散至细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,以300r/min的速度分散30分钟,加入配方量的流平剂,以300r/min的速度分散20分钟;
(3)加入1/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀,检测固含量至55%,120目滤网过滤,包装,即得。
实施例5:
一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,是由以下组分制成的:环氧树脂32kg,酚醛树脂35kg,氧化铬绿12kg,超细云母粉(粒度在1250目以上)18kg,炭黑7kg,胶体石墨4kg,气相二氧化硅0.8kg,稀释剂6kg,消泡剂1.5kg,流平剂1.5kg。
上述的一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯加入涂料拉缸中,先以300r/min的速度分散15分钟,然后砂磨机分散至细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,以400r/min的速度分散25分钟,加入配方量的流平剂,以400r/min的速度分散15分钟;
(3)加入1/3配方量的丙二醇甲醚醋酸酯搅拌均匀,检测固含量至60%,120目滤网过滤,包装,即得。
对比例1
将氧化铬绿替换为氧化铁红,其余同实施例5。
对比例2
将超细云母粉(粒度在1250目以上)替换为滑石粉,其余同实施例5。
对比例3
省略胶体石墨,其余同实施例5。
对比例4
省略气相二氧化硅,其余同实施例5。
试验例
1、耐高温性试验:
实施例1~5的耐高温环氧酚醛涂料施工后的涂层在蒸汽置换扫线时,可通过240℃·10kgf/cm2蒸汽24小时吹扫。
以实施例1为例,在某炼厂进行蒸汽吹扫实验,具体的实验条件为温度:240℃,压力:1MPa,试验时间:72h,结果见图1a和图1b。实验前涂层平整光滑,表面无开裂等肉眼可见缺陷,蒸汽吹扫试验后涂层平整光滑,目测光泽没有明显变化,涂层表面无肉眼可见的缺陷。
2、物理指标和化学指标
实施例1~5和对比例1~4的基材经过化学清洗或者喷砂除锈,涂料经浸涂、淋涂、灌涂等方式涂装,没道涂层在远红外固化炉中高温固化,最终固化温度为200±5℃,固化之后形成具有交联网状结构的涂层,根据相关国家标准,申请人检测了相关技术指标,表
1-1、表1-2和表2-1、表2-2分别列出了物理指标和化学指标。
表1-1.实施例1~5的物理指标
表1-2.对比例1~4的物理指标
从表1-1和表1-2可以看出,对比例1~4的冲击强度、柔韧性、耐温变和中性盐雾实验等指标远不如实施例1~5。
表2-1.实施例1~5的化学指标
表2-2.对比例1~4的化学指标
从表2-1和表2-2的对比可以看出,对比例1~4在各种介质中的化学指标均不达标。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种用于冷换设备防腐的耐高温环氧酚醛涂料,其特征在于,是由以下重量份的组分制成的:环氧树脂25~35份,酚醛树脂30~40份,氧化铬绿10~15份,超细云母粉15~20份,炭黑5~8份,胶体石墨3~5份,气相二氧化硅0.5~1份,稀释剂5~8份,消泡剂1~2份,流平剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的耐高温环氧酚醛涂料,其特征在于,超细云母粉的粒度在1250目以上。
3.根据权利要求1所述的耐高温环氧酚醛涂料,其特征在于,所述稀释剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丁醇或环己酮中的任一种或几种。
4.根据权利要求1所述的耐高温环氧酚醛涂料,其特征在于,所述消泡剂为有机硅消泡剂;所述流平剂为氟碳改性丙烯酸酯类流平剂。
5.权利要求1~4中任一项所述耐高温环氧酚醛涂料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将配方量的环氧树脂、酚醛树脂、氧化铬绿、超细云母粉、炭黑、气相二氧化硅、消泡剂和2/3配方量的稀释剂加入反应釜中,先经搅拌分散,然后砂磨机分散,检测细度≤35μm,制得浆料;
(2)加入配方量的石墨,第一次搅拌分散,加入配方量的流平剂,第二次搅拌分散;
(3)加入1/3配方量的稀释剂搅拌均匀,检测固含量至55~60%,过滤,包装,即得。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的反应釜为涂料拉缸。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的搅拌分散是以200~500r/min的速度分散10~20分钟。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中砂磨机分散至细度≤35μm。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的第一次搅拌分散是以300~500r/min的速度分散20~30分钟,第二次搅拌分散是以300~500r/min的速度分散10~20分钟。
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的过滤是用120目滤网过滤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170104 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |