CN108047827A - 用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，包含A、B组份，所述A组份中各原料的质量百分比为：熔融指数为8～12g/10min、230℃，维卡软化点≥140℃的聚丙烯树脂50～70%；增粘树脂20～37%；抗冲改性剂3～9%；流平剂3～5%；补强成核剂1～3%；所述B组分中各原料的质量百分比为：软化点为90～99℃的无规聚丙烯35～70%；增韧树脂10～35%；预处理的蒙脱土20～40%；涂装前将A、B组份按质量比9:1混合后磨粉，粒径为100～200微米，获得所述双组份涂料。本发明的双组份涂料具有较高的稳定性和粘结力、较好的尺寸稳定性，能在较宽温度范围内使用，不易变形；能完全符合船舶钢制管道内防腐的要求。

Description

用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料
技术背景
本发明涉及工业涂料技术领域，具体的说，是一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料及其制备方法。
背景技术
航运是物流的一大方面。航运和军用船舶的不断发展，促使造船业快速发展。海上航行，由于海水和海雾的原因，对船舶的腐蚀是比较大的，因此，防腐问题一直是造船业非常关注的问题。船舶防腐不仅涉及船体防腐，还包括船上设备以及管道的防腐。就船用管道的防腐而言也还涉及管道外和管道内防腐的问题。本专利申请主要是涉及管道内部的防腐涂料。
目前，与本专利申请最接近的船用钢制管道内防腐涂料主要有热塑性粉末涂料，它主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶粉末等。塑性粉末涂料虽然具有较好的耐化药性和可以厚涂等优势，但同时也具有不耐高温和体积稳定性较差的不足。塑性粉末涂层在使用温度变化时自身的体积也会发生变化，而体积变化所产生的应力会导致涂层性能下降。中国专利CN 1974650A 公开了“一种聚乙烯粉末的制备方法”，但由于聚乙烯粉末本身的性质无法在高温下使用，后加入的交联剂会影响产品的流动性，且添加量有限，限制了其使用范围。中国专利CN104861826A 公开了“一种聚丙烯粉末的制备方法”，它采用直接共混的方式制备聚丙烯粉末，聚丙烯基础树脂要在固化剂和交联剂存在的情况下加热两次，而这种制备方法对产品的性能有一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，它具有较高的稳定性和粘结力，较好的尺寸稳定性，能在较宽的范围（-20℃～100℃）内使用；此外，它能减少粉末涂料基础树脂与助剂之间的加热反应次数，在整个涂层的形成过程中，基础树脂与交联剂、引发剂以及反应助剂能在高温下一次反应形成涂层；能完全符合船舶钢制管道内防腐的要求。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，包含A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的质量百分比为：
聚丙烯树脂 50～70%；
增粘树脂 20～37%；
抗冲改性剂 3～9%；
流平剂 3～5%；
补强成核剂 1～3%；
所述B组分中各原料的质量百分比为：
无规聚丙烯 35～70%；
增韧树脂 10～35%；
预处理的蒙脱土 20～40%；
涂装前将所述A组份与所述B组份按质量比A:B=9:1混合后磨粉，粒径在100～200微米之间；获得所述双组份涂料。
可选的，所述聚丙烯树脂的熔融指数为8～12g/10min（230℃），维卡软化点≥140℃。
可选的，所述增粘树脂为乙烯-（甲基）丙烯酸盐离子键聚合体、乙烯丙烯酸共聚物（EAA）的一种或两种的混合物。
可选的，所述抗冲改性剂为聚苯基甲基硅氧烷。
可选的，所述流平剂为芥酸酰胺、油酸酰胺的一种或两种的混合物。
可选的，所述补强成核剂为二氧化硅、二氧化钛的一种或两种的混合物。
可选的，所述无规聚丙烯（APP）的软化点为90～99℃
可选的，所述增韧树脂为乙烯-辛烯共聚物（POE），其熔点为50～77℃。
可选的，所述蒙脱土的预处理包括：
（1）将蒙脱土投入乙醇溶液中，蒙脱土与乙醇溶液的质量比为1:1，高速搅拌，超声；
（2）在溶液中加入马来酸酐、二乙烯基苯（DVB）和苯酚：蒙脱土与马来酸酐的质量比为10:1，蒙脱土与二乙烯基苯的质量比为40:1，蒙脱土与苯酚的质量比为80:1；
（3）将混合好的溶液在室温下搅拌3～5小时，然后再用旋转蒸发器挥发掉乙醇并干燥物料，获得预处理的蒙脱土。
本发明用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的积极效果是：
（1）具有较高的稳定性和粘结力，较好的尺寸稳定性，能在较宽的温度范围（-20℃～100℃）内使用，不易变形。
（2）能减少粉末涂料基础树脂与助剂之间的加热反应次数，在整个涂层的形成过程中，基础树脂与交联剂、引发剂以及反应助剂能在高温下一次反应形成涂层且稳定性好。
（3）能完全符合船舶钢制管道内防腐的要求。
具体实施方式
以下给出本发明用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的具体实施方式，给出3个实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
（一）一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，包含A组份和B组份，所述A组份中各原料的质量百分比为：
聚丙烯树脂 65%，其熔融指数为12g/10min（230℃），维卡软化点为156℃；可采用韩国大林公司生产的、牌号为PH-460的聚丙烯树脂。
增粘树脂25%，可采用杜邦公司生产的、牌号为Surlyn1650的乙烯-（甲基）丙烯酸盐离子键聚合体树脂。
抗冲改性剂3%，可采用道康宁公司生产的、牌号为DC550的聚苯基甲基硅氧烷。
流平剂5%，可采用江西威科油脂化学有限公司生产的油酸酰胺。
补强成核剂2%，可采用瓦克化学生产的、牌号为HDK N20的二氧化硅。
所述B组分中各原料的质量百分比为：
无规聚丙烯 60%，其软化点为99℃，可采用埃克森美孚生产的、牌号为LNX-399的无规聚丙烯。
增韧树脂20%，为乙烯-辛烯共聚物（POE），其熔点为50℃；可采用埃克森美孚生产的、牌号为Exact9071的POE树脂。
预处理的蒙脱土20%，可采用丰虹新材料股份有限公司生产的DK-4蒙脱土进行预处理。所述蒙脱土的预处理包括：
（1）将蒙脱土投入乙醇溶液中，蒙脱土与乙醇溶液的质量比为1:1，高速搅拌，超声。
（2）在溶液中加入马来酸酐、二乙烯基苯（DVB）和苯酚：蒙脱土与马来酸酐的质量比为10:1，蒙脱土与二乙烯基苯的质量比为40:1，蒙脱土与苯酚的质量比为80:1。
（3）将混合好的溶液在室温下搅拌3～5小时，然后再用旋转蒸发器挥发掉乙醇并干燥物料，获得预处理的蒙脱土。
（二）所述用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的制备
（1）A组分按照上述A组份中各原料的质量百分比进行配比，进行挤出造粒，挤出机各段温度控制在190℃，螺杆转速90转/分钟，产品产量控制在100公斤/小时。
（2）B组分按照上述B组份中各原料的质量百分比进行配比，进行挤出造粒，挤出机的各段温度控制在100℃，螺杆转速50转/分钟，产品产量控制在60公斤/小时。
（3）在A、B两组分挤出造粒完成后，把所得的颗粒分别加入塑料磨粉机磨粉，磨粉完成后对所得产品进行筛分，得到粒径在100～200微米的粉末；最后，将A组分粉末、B组分粉末分别包装保存。
（三）所述用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的使用
（1）涂装前将所述A组份粉末与所述B组份粉末按质量比A:B=9:1混合，在高速分散机中混合均匀，获得所需的防腐涂料。
（2）把获得的防腐涂料加入流化床中流化，然后喷入到已经加热的船用钢制管道内部（钢管的温度200℃），根据厚度要求控制喷涂量的大小。涂层达到规定厚度后，把已经喷涂好的钢管放入烘房中继续烘烤15min，温度保持在200℃；最后将涂覆完成的钢管从烘房中取出自然冷却。
实施例2
（一）一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，包含A组份和B组份，所述A组份中各原料的质量百分比为：
聚丙烯树脂 50%，其熔融指数为8g/10min（230℃），维卡软化点为152℃，维卡软化点≥140℃；可采用北欧化工公司生产的，牌号为BD950MO聚丙烯树脂。
增粘树脂37%，可采用美国杜邦公司生产的、牌号为Escor3460的乙烯丙烯酸共聚物（EAA）。
抗冲改性剂9%，可采用道康宁公司生产的、牌号为DC710的聚苯基甲基硅氧烷。
流平剂3%，可采用湖南长沙恒昌化工有限公司生产的芥酸酰胺。
补强成核剂1%，可采用杜邦公司生产的、牌号为R-902的钛白粉。
所述B组分中各原料的质量百分比为：
无规聚丙烯 35%，其软化点为90℃，可采用住友化学生产的，牌号为MC-K1的无规聚丙烯。
增韧树脂35%，为乙烯-辛烯共聚物（POE），其熔点为77℃；可采用美国陶氏公司生产的，牌号为Engage 8003的POE树脂。
预处理蒙脱土 40%，可采用浙江丰虹新材料股份有限公司生产的DK-2蒙脱土进行预处理；预处理方法同实施例1。
（二）所述用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的制备（同实施例1）。
（三）所述用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的使用（同实施例1）。
实施例3
（一）一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，包含A组份和B组份，所述A组份中各原料的质量百分比为：
聚丙烯树脂 70%，其熔融指数为12g/10min（230℃），维卡软化点为156℃；采用韩国大林公司生产的、牌号为PH-460的聚丙烯树脂。
增粘树脂20%，采用杜邦公司生产的、牌号为Surlyn1650的乙烯-（甲基）丙烯酸盐离子键聚合体树脂与美国杜邦公司生产的、牌号为Escor3460的EAA树脂的混合物，混合物质量比为1:1。
抗冲改性剂3%，（同实施例1）。
流平剂4%，采用江西威科油脂化学有限公司生产的油酸酰胺与湖南长沙恒昌化工有限公司生产的芥酸酰胺的混合物，质量比为1:1。
补强成核剂3%，采用瓦克化学生产的、牌号为HDK N20的二氧化硅与杜邦公司生产的、牌号为R-902的钛白粉的混合物，质量比为1:1。
所述B组分中各原料的质量百分比为：
无规聚丙烯 70%，其软化点为99℃，采用埃克森美孚生产的、牌号为LNX-399的无规聚丙烯。
增韧树脂10%，为乙烯-辛烯共聚物（POE），其熔点为50℃；采用埃克森美孚生产的、牌号为Exact9071的POE树脂。
预处理的蒙脱土20%，（同实施例1）。
（二）所述用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的制备（同实施例1）。
（三）所述用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的使用（同实施例1）。
采用下述方法对本发明实施例1-3制备的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料进行测试，所述双组份涂料的性能见表1。
表1. 本发明实施例1-3制备的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料的性能
。
测试结果证明：
本发明的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料具有较高的稳定性和粘结力，较好的尺寸稳定性，能在较宽的温度范围（-20℃～100℃）内使用，不易变形；能完全符合船舶钢制管道内防腐的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明组份质量百分比的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，包含A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的质量百分比为：
聚丙烯树脂 50～70%；
增粘树脂 20～37%；
抗冲改性剂 3～9%；
流平剂 3～5%；
补强成核剂 1～3%；
所述B组分中各原料的质量百分比为：
无规聚丙烯 35～70%；
增韧树脂 10～35%；
预处理的蒙脱土 20～40%；
涂装前将所述A组份与所述B组份按质量比A:B=9:1混合后磨粉，粒径在100～200微米之间；获得所述双组份涂料。
2.根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述聚丙烯树脂的熔融指数为8～12g/10min、230℃，维卡软化点≥140℃。
3.根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述增粘树脂为乙烯-（甲基）丙烯酸盐离子键聚合体、乙烯丙烯酸共聚物（EAA）的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述抗冲改性剂为聚苯基甲基硅氧烷。
5.根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述流平剂为芥酸酰胺、油酸酰胺的一种或两种的混合物。
6. 根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述补强成核剂为二氧化硅、二氧化钛的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述无规聚丙烯（APP）的软化点为90～99℃
根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述增韧树脂为乙烯-辛烯共聚物（POE），其熔点为50～77℃。
8.根据权利要求1所述的用于船用钢制管道内部防腐的双组份涂料，其特征在于，所述蒙脱土的预处理包括：
（1）将蒙脱土投入乙醇溶液中，蒙脱土与乙醇溶液的质量比为1:1，高速搅拌，超声；
（2）在溶液中加入马来酸酐、二乙烯基苯（DVB）和苯酚：蒙脱土与马来酸酐的质量比为10:1，蒙脱土与二乙烯基苯的质量比为40:1，蒙脱土与苯酚的质量比为80:1；
（3）将混合好的溶液在室温下搅拌3～5小时，然后再用旋转蒸发器挥发掉乙醇并干燥物料，获得预处理的蒙脱土。
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