CN108047880A - 一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法 - Google Patents

一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）复合填料制备、（2）原料称取备用、（3）成品涂料制备。本发明对涂料的制备方法进行了特殊的改进处理，最终制得的涂料具有良好的强度、硬度、耐磨性等力学品质，同时又具有很好的防腐性能，提高了对金属压力表壳体的防护效果，延长了其使用寿命，极具推广应用价值。

Description

一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法
技术领域
本发明属于仪表加工处理技术领域，具体涉及一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法。
背景技术
压力表（英文名称：pressure gauge）是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表，应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。压力表壳体是压力表的重要组成部分，其是各个零件固定放置的承载体，多由金属制成，而因金属的表面性质较为活泼，在大气或腐蚀介质中使用时易出现锈蚀问题，进而影响了整体的使用品质和寿命，需要对此问题进行改善解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合填料制备：
a.将十四烷基二羟乙基氧化胺和乙醇溶液按照质量比1:12~14共同混合放入到反应釜内，超声处理10~15min后，再向反应釜内滴加氨水，氨水的添加量是十四烷基二羟乙基氧化胺总量的1~1.5倍，搅拌均匀后备用；
b.向操作a处理后的反应釜内加入正硅酸乙酯，搅拌处理20~25min后再向反应釜内加入改性溶液，不断超声处理30~35min后得复合反应物备用；所述的改性溶液由如下重量份的物质组成：20~25份无水乙醇、5~8份氨水、4~7份玉米醇溶蛋白、2~4份甲基丙烯酸甲酯、1~3份十六烷基苯磺酸钠、1~2份硬脂酸锌、110~120份水；
c.对操作b所得的复合反应物进行陈化、离心过滤后，再用蒸馏水将滤渣清洗至中性，最后将处理后的滤渣放入到马弗炉中煅烧处理1~1.5h，完成后取出得复合填料备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：15~20份步骤（1）制得的复合填料、55~60份环氧树脂、20~25份脲醛树脂、6~9份固化剂、0.2~0.5份壬基酚聚氧乙烯醚、4~7份异戊二醇、0.1~0.3份N-乙酰基咪唑；
（3）成品涂料制备：
a.先将环氧树脂、脲醛树脂共同放入到反应釜内，然后加入其总质量1~1.5%的二甲苯，不断搅拌处理30~35min；
b.将固化剂、壬基酚聚氧乙烯醚、异戊二醇、N-乙酰基咪唑共同放入到操作a处理后的反应釜内，不断搅拌处理20~25min；
c.将复合填料加入到操作b处理后的反应釜内，超声处理1~1.5h后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液中乙醇的体积分数为50~60%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的超声处理时超声波的频率为60~70kHz。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理时超声波的频率为25~30kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的煅烧处理的温度为560~580℃。
进一步的，步骤（2）中所述的固化剂为二乙烯三胺、四乙烯五胺、二乙胺基丙胺中的任意一种。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理的搅拌转速为500~600转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为50~55℃。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的搅拌处理的搅拌转速为1000~1200转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为63~68℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为85~90kHz。
对于金属压力表壳体的外表防护的处理方法较多，其中使用涂料进行涂覆防护的处理方法较为常见，具体是用具有防腐等功效的涂料进行涂覆，处理的品质与涂料的性能有紧密的关系，现有市售的多数涂料性能品质较为单一，造成涂覆的品质不佳，为了改善此问题有人向涂料中添加无机填料成分，虽然起到了一定的促进效果，但因填料与涂料基体间的分散相容结合性不佳，导致填充使用的效果不令人满意。对此，本发明对涂料的制备方法进行了改进，尤其是对其组成的原料成分进行了合理的选择调配，其中添加了一种复合填料成分，其是以正硅酸乙酯为硅源，乙醇溶液为溶剂，氨水为催化剂，甲基丙烯酸甲酯、十六烷基苯磺酸钠为包膜剂，十四烷基二羟乙基氧化胺为活性剂和模板，玉米醇溶蛋白为改性剂，共同制成的具有多孔结构的二氧化硅填料，其孔径为纳米级别，孔洞通道多，比表面积大，吸附能力强，且经过玉米醇溶蛋白的改性处理后，其表面活性得到明显提升，与涂料的树脂基体成分间的相容结合能力明显增强，从而提高了填充使用的效果，进而提升了涂料整体的强度、耐腐特性等；添加了环氧树脂作为涂料的基体成膜成分，对应又添加了脲醛树脂进行调和改性，增强了整体的耐腐、耐温、铺展性等，添加的壬基酚聚氧乙烯醚、异戊二醇、N-乙酰基咪唑进一步调和增强了各成分间的融合度。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对涂料的制备方法进行了特殊的改进处理，最终制得的涂料具有良好的强度、硬度、耐磨性等力学品质，同时又具有很好的防腐性能，提高了对金属压力表壳体的防护效果，延长了其使用寿命，极具推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合填料制备：
a.将十四烷基二羟乙基氧化胺和乙醇溶液按照质量比1:12共同混合放入到反应釜内，超声处理10min后，再向反应釜内滴加氨水，氨水的添加量是十四烷基二羟乙基氧化胺总量的1倍，搅拌均匀后备用；
b.向操作a处理后的反应釜内加入正硅酸乙酯，搅拌处理20min后再向反应釜内加入改性溶液，不断超声处理30min后得复合反应物备用；所述的改性溶液由如下重量份的物质组成：20份无水乙醇、5份氨水、4份玉米醇溶蛋白、2份甲基丙烯酸甲酯、1份十六烷基苯磺酸钠、1份硬脂酸锌、110份水；
c.对操作b所得的复合反应物进行陈化、离心过滤后，再用蒸馏水将滤渣清洗至中性，最后将处理后的滤渣放入到马弗炉中煅烧处理1h，完成后取出得复合填料备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：15份步骤（1）制得的复合填料、55份环氧树脂、20份脲醛树脂、6份固化剂、0.2份壬基酚聚氧乙烯醚、4份异戊二醇、0.1份N-乙酰基咪唑；
（3）成品涂料制备：
a.先将环氧树脂、脲醛树脂共同放入到反应釜内，然后加入其总质量1%的二甲苯，不断搅拌处理30min；
b.将固化剂、壬基酚聚氧乙烯醚、异戊二醇、N-乙酰基咪唑共同放入到操作a处理后的反应釜内，不断搅拌处理20min；
c.将复合填料加入到操作b处理后的反应釜内，超声处理1h后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液中乙醇的体积分数为50%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的超声处理时超声波的频率为60kHz。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理时超声波的频率为25kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的煅烧处理的温度为560℃。
进一步的，步骤（2）中所述的固化剂为二乙烯三胺。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理的搅拌转速为500转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为50℃。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的搅拌处理的搅拌转速为1000转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为63℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为85kHz。
实施例2
一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合填料制备：
a.将十四烷基二羟乙基氧化胺和乙醇溶液按照质量比1:13共同混合放入到反应釜内，超声处理13min后，再向反应釜内滴加氨水，氨水的添加量是十四烷基二羟乙基氧化胺总量的1.2倍，搅拌均匀后备用；
b.向操作a处理后的反应釜内加入正硅酸乙酯，搅拌处理23min后再向反应釜内加入改性溶液，不断超声处理32min后得复合反应物备用；所述的改性溶液由如下重量份的物质组成：22份无水乙醇、7份氨水、6份玉米醇溶蛋白、3份甲基丙烯酸甲酯、2份十六烷基苯磺酸钠、1.5份硬脂酸锌、115份水；
c.对操作b所得的复合反应物进行陈化、离心过滤后，再用蒸馏水将滤渣清洗至中性，最后将处理后的滤渣放入到马弗炉中煅烧处理1.2h，完成后取出得复合填料备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：18份步骤（1）制得的复合填料、58份环氧树脂、23份脲醛树脂、8份固化剂、0.4份壬基酚聚氧乙烯醚、6份异戊二醇、0.2份N-乙酰基咪唑；
（3）成品涂料制备：
a.先将环氧树脂、脲醛树脂共同放入到反应釜内，然后加入其总质量1.2%的二甲苯，不断搅拌处理33min；
b.将固化剂、壬基酚聚氧乙烯醚、异戊二醇、N-乙酰基咪唑共同放入到操作a处理后的反应釜内，不断搅拌处理22min；
c.将复合填料加入到操作b处理后的反应釜内，超声处理1.2h后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液中乙醇的体积分数为55%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的超声处理时超声波的频率为66kHz。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理时超声波的频率为27kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的煅烧处理的温度为570℃。
进一步的，步骤（2）中所述的固化剂为四乙烯五胺。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理的搅拌转速为560转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为53℃。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的搅拌处理的搅拌转速为1100转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为67℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为88kHz。
实施例3
一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合填料制备：
a.将十四烷基二羟乙基氧化胺和乙醇溶液按照质量比1:14共同混合放入到反应釜内，超声处理15min后，再向反应釜内滴加氨水，氨水的添加量是十四烷基二羟乙基氧化胺总量的1.5倍，搅拌均匀后备用；
b.向操作a处理后的反应釜内加入正硅酸乙酯，搅拌处理25min后再向反应釜内加入改性溶液，不断超声处理35min后得复合反应物备用；所述的改性溶液由如下重量份的物质组成：25份无水乙醇、8份氨水、7份玉米醇溶蛋白、4份甲基丙烯酸甲酯、3份十六烷基苯磺酸钠、2份硬脂酸锌、120份水；
c.对操作b所得的复合反应物进行陈化、离心过滤后，再用蒸馏水将滤渣清洗至中性，最后将处理后的滤渣放入到马弗炉中煅烧处理1.5h，完成后取出得复合填料备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：20份步骤（1）制得的复合填料、60份环氧树脂、25份脲醛树脂、9份固化剂、0.5份壬基酚聚氧乙烯醚、7份异戊二醇、0.3份N-乙酰基咪唑；
（3）成品涂料制备：
a.先将环氧树脂、脲醛树脂共同放入到反应釜内，然后加入其总质量1.5%的二甲苯，不断搅拌处理35min；
b.将固化剂、壬基酚聚氧乙烯醚、异戊二醇、N-乙酰基咪唑共同放入到操作a处理后的反应釜内，不断搅拌处理25min；
c.将复合填料加入到操作b处理后的反应釜内，超声处理1.5h后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液中乙醇的体积分数为60%。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的超声处理时超声波的频率为70kHz。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的超声处理时超声波的频率为30kHz。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的煅烧处理的温度为580℃。
进一步的，步骤（2）中所述的固化剂为二乙胺基丙胺。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理的搅拌转速为600转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为55℃。
进一步的，步骤（3）操作b中所述的搅拌处理的搅拌转速为1200转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为68℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为90kHz。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（1）复合填料制备操作b中改性溶液中的玉米醇溶蛋白成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（2）原料称取备用中，用等质量份的市售二氧化硅取代复合填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（2）原料称取备用中，省去复合填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有市售的防腐涂料，其由如下重量份的物质组成：43份环氧树脂、12份氯化石蜡、10份石油树脂、3份固化剂、1.5份颜料、8份滑石粉。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对照组对应制得的防腐涂料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
耐碱时长（h） 耐酸时长（h） 硬度
实施例2 2030 1760 ≥2H
对比实施例1 1820 1540 ≥H
对比实施例2 1710 1420 ≥H
对比实施例3 1600 1230 ≥H
对照组 1560 1320 ≥H
注：上表1中所述的耐碱时长是指用质量分数为5%的氢氧化钠溶液浸泡处理，保持温度为35℃，观察涂料漆膜无变化的持续时长，以此对比其耐碱特性；所述的耐酸时长是指用质量分数为5%的硫酸溶液浸泡处理，保持温度为35℃，观察涂料漆膜无变化的持续时长，以此对比其耐酸特性。
由上表1可以看出，本发明处理方法制得的防腐涂料的综合品质有明显的提升，很好的增强了对金属压力表壳体的防护效果，极具推广使用价值。

Claims (9)

1.一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）复合填料制备：
a.将十四烷基二羟乙基氧化胺和乙醇溶液按照质量比1:12~14共同混合放入到反应釜内，超声处理10~15min后，再向反应釜内滴加氨水，氨水的添加量是十四烷基二羟乙基氧化胺总量的1~1.5倍，搅拌均匀后备用；
b.向操作a处理后的反应釜内加入正硅酸乙酯，搅拌处理20~25min后再向反应釜内加入改性溶液，不断超声处理30~35min后得复合反应物备用；所述的改性溶液由如下重量份的物质组成：20~25份无水乙醇、5~8份氨水、4~7份玉米醇溶蛋白、2~4份甲基丙烯酸甲酯、1~3份十六烷基苯磺酸钠、1~2份硬脂酸锌、110~120份水；
c.对操作b所得的复合反应物进行陈化、离心过滤后，再用蒸馏水将滤渣清洗至中性，最后将处理后的滤渣放入到马弗炉中煅烧处理1~1.5h，完成后取出得复合填料备用；
（2）原料称取备用：
按对应重量份称取下列原料备用：15~20份步骤（1）制得的复合填料、55~60份环氧树脂、20~25份脲醛树脂、6~9份固化剂、0.2~0.5份壬基酚聚氧乙烯醚、4~7份异戊二醇、0.1~0.3份N-乙酰基咪唑；
（3）成品涂料制备：
a.先将环氧树脂、脲醛树脂共同放入到反应釜内，然后加入其总质量1~1.5%的二甲苯，不断搅拌处理30~35min；
b.将固化剂、壬基酚聚氧乙烯醚、异戊二醇、N-乙酰基咪唑共同放入到操作a处理后的反应釜内，不断搅拌处理20~25min；
c.将复合填料加入到操作b处理后的反应釜内，超声处理1~1.5h后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的乙醇溶液中乙醇的体积分数为50~60%。
3.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的超声处理时超声波的频率为60~70kHz。
4.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的超声处理时超声波的频率为25~30kHz。
5.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的煅烧处理的温度为560~580℃。
6.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的固化剂为二乙烯三胺、四乙烯五胺、二乙胺基丙胺中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理的搅拌转速为500~600转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为50~55℃。
8.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）操作b中所述的搅拌处理的搅拌转速为1000~1200转/分钟，期间加热保持反应釜内的温度为63~68℃。
9.根据权利要求1所述的一种压力表壳体用防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）操作c中所述的超声处理时超声波的频率为85~90kHz。
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