CN106634451B - 水泥管内部防腐的方法、防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了水泥管内部防腐的方法、防腐涂料及其制备方法。本发明方法中，通过在水泥管内部涂覆环氧树脂，从而能够有效避免水泥管内表面受到流体的腐蚀和侵蚀。同时，本发明所述防腐涂料可用于水泥管内部方法的方法中，本发明防腐涂料中，通过使用纳米氧化锌作为填料，并与环氧树脂、钛白粉等颜填料和助剂固化剂复配使用，从而使得本发明防腐涂料具有良好的耐腐蚀性，同时也具有优异的耐冲击性和良好的附着性能。进一步的，本发明方法中，以本发明所述防腐涂料组分为原料，具有操作步骤便捷，所制得的防腐涂料性能优异，使用效果好等优点。

Description

水泥管内部防腐的方法、防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料领域，具体而言，涉及水泥管内部防腐的方法、防腐涂料及其制备方法。
背景技术
水泥管道通常用于运送生产和生活中所产生的污水，由于这些污水中通常含有油脂和污泥，因而易于在水泥管内壁形成油泥而堵塞管路；同时，污水中的微生物和腐蚀性物质容易渗透进入管道空隙中，造成管道腐蚀，缩短管道寿命。
现有的技术中，主要是在管道内涂上防护层，其目的加强管道的耐磨性，还防止微生物和腐蚀性物质渗透入管道空隙中造成管道腐蚀，延长了管道寿命。常见的防护层有纳米氧化铜或官能沸石涂料。这些涂料虽然有一定抗菌能力，对混凝土管附着力差，易浸出，对污水中油侵蚀无明显的防护效果。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种水泥管内部防腐的方法，本发明方法中，通过在水泥管内部涂布环氧树脂，从而能够有效避免水泥管内表面受到流体的腐蚀和侵蚀。
本发明的第二个目的在于提供一种防腐涂料，所述的防腐涂料可用于水泥管内部方法的方法中，本发明防腐涂料中，通过使用纳米氧化锌作为填料，并与环氧树脂、钛白粉等颜填料和助剂固化剂复配使用，从而使得本发明防腐涂料具有良好的耐腐蚀性，同时也具有优异的耐冲击性和良好的附着性能。
本发明的第三个目的在于提供一种所述防腐涂料的制备方法，该方法中，以本发明所述防腐涂料组分为原料，具有操作步骤便捷，所制得的防腐涂料性能优异，使用效果好等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种水泥管内部防腐的方法，所述方法为，在水泥管内表面涂布多层环氧树脂环氧树脂，并在水泥管内表面形成环氧树脂环氧树脂层，从而实现对水泥管的内部防腐。
可选的，本发明中，所述涂布多层环氧树脂环氧树脂为涂布2层环氧树脂环氧树脂。
一种环氧树脂防腐涂料，按照重量份数计，所述防腐涂料主要由以下组分制成：
环氧树脂30～50份；活性稀释剂5～10份，钛白粉10～15份，硫酸钡3～8份，氧化铁红5～15份，纳米氧化锌0.5～5份，助剂0.5～1份，固化剂20～30份以及非活性稀释剂15～25份。
可选的，本发明中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，或者为双酚F与双酚A环氧树脂的混合环氧树脂。
可选的，本发明中，所述双酚A环氧树脂为E－42、E－44或者E－51环氧树脂中的一种或者几种的混合环氧树脂。
可选的，本发明中，所述助剂为由包括分散剂、流平剂和消泡剂组成的复合助剂；其中分散剂、流平剂和消泡剂的质量克数比例为(1～2)：(1～2)：(1～2)。
可选的，本发明中，所述活性稀释剂为丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二甲基缩水甘油醚或者甲苯缩水甘油醚中的一种或几种的混合物。
可选的，本发明中，所述非活性稀释剂为由二甲苯和石油醚组成的混合非活性稀释剂；
其中，二甲苯和石油醚的体积毫升数比例为(1～2)：(2～3)。
同时，本发明还提供了本发明所述防腐涂料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将环氧树脂、活性稀释剂和助剂混合分散搅拌，然后加入钛白粉、硫酸钡、氧化铁红以及纳米氧化锌，并再次混合分散搅拌，即得A液；
(2)将固化剂与非活性稀释剂混合分散，并搅拌后，得到B液；
(3)将所得A液和B液混合，即得所述防腐涂料。
可选的，本发明中，步骤(1)中所述混合分散搅拌具体为：在转速为150～200r/min条件下，分散搅拌15～20min；
所述再次混合分散搅拌具体为：在转速为1400～1600r/min条件下，分散搅拌30～40min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明中，以环氧树脂、纳米氧化锌、钛白粉、硫酸钡、固化剂以及助剂为原料并复配使用，从而使得所制得的防腐涂料具有良好的耐腐蚀性，同时也具有优异的耐冲击性和良好的附着性能，而且对于水泥管内表面也有良好的表面防护作用；
(2)本发明防腐涂料具有制备方法步骤便捷，所制得的防腐涂料性能优异，使用效果好等优点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明防腐涂料中，包括如下原料组分：环氧树脂30～50份，例如可以为，但不限于35、40或者45份等；活性稀释剂5～10份，例如可以为，但不限于6、8或者9份等；钛白粉10～15份，例如可以为，但不限于12或者14份等；硫酸钡3～8份，例如可以为，但不限于5、6或者7份等；氧化铁红5～15份，例如可以为，但不限于8、10或者12份等；纳米氧化锌0.5～5份，例如可以为，但不限于1、2、2.5、3或者4份等；助剂0.5～1份，例如可以为，但不限于0.6、0.8或者0.9份等；固化剂20～30份，例如可以为，但不限于22、25、27或者29份等；以及非活性稀释剂15～25份，例如可以为，但不限于18、20、22或者24份等。
在本发明的一个优选的方案中，所述助剂为由分散剂、流平剂和消泡剂组成的复合助剂。其中，所述分散剂为润湿分散剂，并为AT－203或者BYK－415中的一种；和/或，所述流平剂为丙烯酸类流平剂，可以为BYK－354；和/或，所述消泡剂为有机硅消泡剂或者聚醚改性有机硅消泡剂。
在本发明的一个优选的方案中，所述固化剂为聚酰胺固化剂、酚醛胺固化剂、腰果壳环氧固化剂中的一种或几种的混合固化剂。
在本发明的一个优选的方案中，本发明方法中所述混合分散搅拌，再次混合分散搅拌，以及混合分散，并搅拌等分散搅拌操作，都是在常温条件下，并在分散机中进行的。
进一步的，A液的具体制备方法为：在常温条件下，将环氧树脂、活性稀释剂和助剂分别加入分散机中，并在转速为150～200r/min条件下，分散搅拌15～20min；
然后，分别加入钛白粉、硫酸钡、氧化铁红以及纳米氧化锌，并在转速为1400～1600r/min条件下，分散搅拌30～40min，即得A液；
B液的具体制备方法为：在常温条件下，将固化剂与非活性稀释剂分别加入分散机中，并在转速为800～1200r/min条件下，分散搅拌20～30min，即得B液。
优选的，本发明中，可以在水泥管内表面表面涂布两层本发明防腐涂料；其中，第一层涂料的浓度要低于第二层涂料的浓度，例如可以将本发明涂料以非活性稀释剂按照一定比例稀释后，涂布于水泥管内表面，形成第一涂层；待第一涂层干燥后，再于第一涂层表面涂布本发明涂料，形成第二涂层；
进一步的，第一涂层的厚度可以为30～50μm，第二涂层的厚度可以为50～100μm。
具体的，第一层涂料可以按照1：10的比例，将本发明防腐涂料以非活性稀释剂稀释后，涂布于水泥管内表面的表面，晾干后形成第一涂层；其中，所述非活性稀释剂为：邻苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯乙烯、苯二甲酸二烯丙酯、甲苯、二甲苯中的一种或者几种的混合溶液。然后，在第一涂层表面涂布本发明防腐涂料，并在晾干后形成第二涂层。其中，第一涂层能够很好的黏附于水泥管内表面表面，并起到粘合层的作用；第二涂层能够很好的与第一涂层粘合，并形成复合涂层，并对水泥管内表面起到良好的防腐防护作用。
实施例1
按照质量份数：30份环氧树脂，5份活性稀释剂，10份钛白粉，3份硫酸钡，5份氧化铁红，0.5份纳米氧化锌，助剂0.5份，20份固化剂以及15份非活性稀释剂，分别称取适量各组分原料；
其中，环氧树脂为：E－51双酚A环氧树脂，活性稀释剂为：烯丙基缩水甘油醚；助剂为：湿润分散剂AT－203，流平剂BYK－354以及消泡剂有机硅消泡剂，其中，湿润分散剂、流平剂以及消泡剂的质量克数比为1：1：1；固化剂为：腰果壳环氧固化剂；非活性稀释剂为：二甲苯与石油醚的混合溶液，其中，二甲苯与石油醚的体积毫升数比例为1：2。
然后，按照如下步骤制备防腐涂料：
(1)在常温条件下，将环氧树脂、烯丙基缩水甘油醚和AT－203、BYK－354以及有机硅消泡剂分别加入分散机中，并在转速为150r/min条件下，分散搅拌15min；
然后，分别加入钛白粉、硫酸钡、氧化铁红以及纳米氧化锌，并在转速为1400r/min条件下，分散搅拌30min，即得A液；
(2)在常温条件下，将腰果壳环氧固化剂与二甲苯和石油醚的混合溶液分别加入分散机中，并在转速为800r/min条件下，分散搅拌20min，即得B液；
(3)将A液与B液混合，即得实施例1的防腐涂料。
实施例2
按照质量分数：50份双酚A环氧树脂，10份活性稀释剂，15份钛白粉，8份硫酸钡，15份氧化铁红，5份纳米氧化锌，1份助剂，30份固化剂以及25份非活性稀释剂，分别称取适量各组分原料；
其中，环氧树脂为：E－44环氧树脂；活性稀释剂为：丁基缩水甘油醚；助剂为：湿润分散剂AT－203，流平剂BYK－354以及消泡剂有机硅消泡剂，其中，湿润分散剂、流平剂以及消泡剂的质量克数比为1：2：1；固化剂为：聚酰胺固化剂；非活性稀释剂为：二甲苯与石油醚的混合溶液，其中，二甲苯与石油醚的体积毫升数比例为1：1。
然后，按照如下步骤制备防腐涂料：
(1)在常温条件下，将环氧树脂、烯丙基缩水甘油醚和AT－203、BYK－354以及有机硅消泡剂分别加入分散机中，并在转速为200r/min条件下，分散搅拌20min；
然后，分别加入钛白粉、硫酸钡、氧化铁红以及纳米氧化锌，并在转速为1600r/min条件下，分散搅拌40min，即得A液；
(2)在常温条件下，将腰果壳环氧固化剂与二甲苯和石油醚的混合溶液分别加入分散机中，并在转速为1200r/min条件下，分散搅拌30min，即得B液；
(3)将A液与B液混合，即得实施例2的防腐涂料。
实施例3
按照质量份数：40份环氧树脂，8份活性稀释剂，12份钛白粉，6份硫酸钡，10份氧化铁红，3份纳米氧化锌，0.8份助剂，25份固化剂以及20份非活性稀释剂，分别称取适量各原料组分；
其中，环氧树脂为E－42双酚A环氧树脂；活性稀释剂为：二甲基缩水甘油醚；助剂为：湿润分散剂AT－203，流平剂BYK－354以及消泡剂有机硅消泡剂，其中，湿润分散剂、流平剂以及消泡剂的质量克数比为1：2：2；固化剂为：腰果壳环氧固化剂；非活性稀释剂为：二甲苯与石油醚的混合溶液，其中，二甲苯与石油醚的体积毫升数比例为2：3。
然后，按照实施例2所述方法制得实施例3的防腐涂料。
实施例4
按照质量份数：45份环氧树脂；6份活性稀释剂，12份钛白粉，7份硫酸钡，12份氧化铁红，3.5份纳米氧化锌，0.9份助剂，27份固化剂以及22份非活性稀释剂，分别称取适量各组分原料；
其中，环氧树脂为E－42双酚A环氧树脂；活性稀释剂为：二甲基缩水甘油醚；助剂为：湿润分散剂AT－203，流平剂BYK－354以及消泡剂聚醚改性有机硅消泡剂，其中，湿润分散剂、流平剂以及消泡剂的质量克数比为2：1：2；固化剂为：腰果壳环氧固化剂；非活性稀释剂为：二甲苯与石油醚的混合溶液，其中，二甲苯与石油醚的体积毫升数比例为2：3。
然后，按照实施例2所述方法制得实施例4的防腐涂料。
实施例5
按照质量份数：40份环氧树脂，8份活性稀释剂，12份钛白粉，6份硫酸钡，10份氧化铁红，3份纳米氧化锌，0.8份助剂，25份固化剂以及20份非活性稀释剂，分别称取适量各原料组分；
其中，环氧树脂为双酚F环氧树脂；活性稀释剂为：二甲基缩水甘油醚；助剂为：湿润分散剂AT－203，流平剂BYK－354以及消泡剂聚醚改性有机硅消泡剂，其中，湿润分散剂、流平剂以及消泡剂的质量克数比为2：1：2；固化剂为：腰果壳环氧固化剂；非活性稀释剂为：二甲苯与石油醚的混合溶液，其中，二甲苯与石油醚的体积毫升数比例为1：1。
然后，按照实施例2所述方法制得实施例5的防腐涂料。
实验例1
分别对实施例1－5所制得防腐涂料进行性能测试，结果如下所示：
由表格中测试结果可知，本发明防腐涂料具有良好的耐冲击性和耐盐雾等性能。
进一步的，将本发明实施例1－5的防腐涂料涂布于水泥管内表面，具体涂布方法如下：按照1：10的比例，将本发明防腐涂料与邻苯二甲酸二丁酯混合稀释后，涂布于水泥管内表面，晾干后形成第一涂层；然后，在第一涂层表面涂布本发明防腐涂料，并在晾干后形成第二涂层。其中，第一涂层的厚度为50μm，第二涂层的厚度为100μm。
然后，按照GB/T5210的方法对涂料的附着力(拉开法)进行测试，结果显示各组涂料的附着力分别为12.5MPa、13Mpa、14Mpa、13.5Mpa以及13MPa。由此可见，本发明防腐涂料具有良好的粘合性，能够很好的附着于水泥管内表面。
进一步的，将涂布防腐涂料后的水泥管用于生活污水运送实测，结果发现，涂布有防腐涂料的水泥管并未发生堵塞，而且长时间使用也不会出现渗漏；而未进行防腐处理的水泥管在使用1年后，经常会发生堵塞，而且出现较为明显的渗漏。
对比例1
按照质量份数：40份环氧树脂，8份活性稀释剂，12份钛白粉，6份硫酸钡，10份氧化铁红，0.8份助剂，25份固化剂以及20份非活性稀释剂，分别称取适量各原料组分。
其中，对比例1中具体所用各原料均与实施例3中相同。然后，按照实施例2所述方法制备得到对比例1的防腐涂料。
对比例2
按照质量份数：40份环氧树脂，8份活性稀释剂，12份钛白粉，6份硫酸钡，10份氧化铁红，10份纳米氧化锌，0.8份助剂，25份固化剂以及20份非活性稀释剂，分别称取适量各原料组分；
其中，对比例2中具体所用各原料均与实施例3中相同。然后，按照实施例2所述方法制备得到对比例2的防腐涂料。
对比例3
按照质量份数：60份环氧树脂，8份活性稀释剂，12份钛白粉，6份硫酸钡，10份氧化铁红，3份纳米氧化锌，0.8份助剂，25份固化剂以及20份非活性稀释剂，分别称取适量各原料组分；
其中，对比例3中具体所用各原料均与实施例3中相同。然后，按照实施例2所述方法制备得到对比例3的防腐涂料。
实验例2
分别对对比例1－3所制得防腐涂料进行性能测试，结果如下所示：
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (9)

1.一种水泥管内部防腐的方法，其特征在于，所述方法为，在水泥管内表面涂布多层环氧树脂防腐涂料，并在水泥管内表面形成环氧树脂防腐涂料层，从而实现对水泥管的内部防腐；
按照重量份数计，所述防腐涂料主要由以下组分制成：
环氧树脂30～50份；活性稀释剂5～10份，钛白粉10～15份，硫酸钡3～8份，氧化铁红5～15份，纳米氧化锌0.5～5份，助剂0.5～1份，固化剂20～30份以及非活性稀释剂15～25份。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂布多层环氧树脂防腐涂料为涂布2层环氧树脂防腐涂料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，或者为双酚F与双酚A环氧树脂的混合环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双酚A环氧树脂为E－42、E－44或者E－51环氧树脂中的一种或者几种的混合环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助剂为由包括分散剂、流平剂和消泡剂组成的复合助剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性稀释剂为丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二甲基缩水甘油醚或者甲苯缩水甘油醚中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非活性稀释剂为由二甲苯和石油醚组成的混合非活性稀释剂；
其中，二甲苯和石油醚的体积毫升数比例为(1～2)：(2～3)。
8.权利要求1－7任一项所述的方法，其特征在于，所述防腐涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)将环氧树脂、活性稀释剂和助剂混合分散搅拌，然后加入钛白粉、硫酸钡、氧化铁红以及纳米氧化锌，并再次混合分散搅拌，即得A液；
(2)将固化剂与非活性稀释剂混合分散，并搅拌后，得到B液；
(3)将所得A液和B液混合，即得所述防腐涂料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合分散搅拌具体为：在转速为150～200r/min条件下，分散搅拌15～20min；
所述再次混合分散搅拌具体为：在转速为1400～1600r/min条件下，分散搅拌30～40min。
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