CN108342142A - 一种核设备专用低卤素可剥涂料及其所用组分丙烯酸树脂的合成方法 - Google Patents

一种核设备专用低卤素可剥涂料及其所用组分丙烯酸树脂的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种核设备专用低卤素可剥涂料及其所用组分丙烯酸树脂的合成方法,涂料包含以下重量份组分:SIS树脂4份‑5份、SEBS树脂8份‑12份、SBS树脂6份‑8份、低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂12份‑15份、二氧化硅4份‑7份、滑石粉7份‑10份、钛白粉2份‑3份、助剂3份‑4份、混合溶剂47份‑50份。丙烯酸树脂的合成原料:丙烯酸酯单体46份‑49份、引发剂3份‑5份、混和溶剂47份‑50份;合成过程:部分混合溶剂升温,丙烯酸酯单体、部分引发剂和部分混合溶剂加以混合后滴加,滴加时间3h,保温,把剩余的引发剂和混合溶剂加以混合后滴加,滴加时间30min,保温,降温至40℃,过滤出料。优点:机械性能良好,氟、氯、硫元素含量低,防止涂料对核电设备造成损害。

Description

一种核设备专用低卤素可剥涂料及其所用组分丙烯酸树脂的 合成方法
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域,涉及低卤素可剥涂料,用于核设备专门的临时保护。
背景技术
核电行业由于其特殊性,采用开顶法或土建施工,设备安装时相互间高度交叉。装载运输过程中容易对设备产生严重的损坏,尤其在特殊环境中长期放置,会使设备表面受到周围环境的影响而产生严重的腐蚀现象,从而造成返工修补等问题,那样就无形中延长了施工的工期,增加了施工成本。可剥涂料的使用可以对设备、结构外表面进行一定时间的保护,降低施工成本、缩短建造周期。树脂是可剥涂料的重要组成部分,其剥离强度和抗张强度直接影响可剥涂料的使用。剥离强度高,涂膜不易从基材剥离,剥离强度低,易于从基材脱落。核电设备造价高,且基材易与卤素发生电化学腐蚀,其所使用的不锈钢、碳钢等材料对所接触涂料中含有的氟、氯、硫等元素的含量有明确要求。因此,可剥涂料的组成成份对氟、氯、硫元素含量要求十分严格,核电设备的保护要求表面所用的保护涂料成膜后具有良好的耐酸、碱性和耐候性,长期使用机械性能保持不变,且不会对核电设备产生二次污染,在完成临时保护作用后,易于手工剥离,不影响核电设备的后续安装或施工工序。
常用的可剥涂料采用氯丁橡胶、丁苯橡胶类树脂,这类树脂成膜后剥离强度高,难剥离,耐候性差,长期放置易粉化,抗张强度低,机械性能下降,失去保护性。氯丁橡胶含有大量卤族元素,对不锈钢等材料的钝态起到直接破坏的作用,反而加速不锈钢等材料的腐蚀,不利于设备的保护。
发明内容
本发明目的是提供一种易于剥离、抗张强度高,且氟、氯、硫元素含量低的核设备专用的低卤素可剥涂料,同时还公开一种该涂料所用组分——丙烯酸树脂的合成方法。
本发明的技术方案是:一种核设备专用低卤素可剥涂料,该可剥涂料由以下组分混合、研磨至细度≤35μm、过滤而成,各组分均以重量份计:
SIS树脂4份-5份、
SEBS树脂8份-12份、
SBS树脂6份-8份、
低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂12份-15份、
二氧化硅4份-7份、
滑石粉7份-10份、
钛白粉2份-3份、
助剂3份-4份、
混合溶剂47份-50份。
优选的是:所述SIS树脂为SIS1106、SIS1126、SIS1188中的至少一种。
优选的是:所述SEBS树脂为SEBS601、SEBS503、SEBS602T、SEBS502T中的至少一种。
优选的是:所述SBS树脂为SBS1301、SBST161、SBS3411、SBST161、TPE188中的至少一种。
优选的是:滑石粉、钛白粉、二氧化硅组成该涂料的颜填料,所述二氧化硅为ED-30、H18气硅、AEROSIL200、气硅A200、气硅R812S中的一种或两种。
优选的是:所述助剂为BYK-085、BYK-410、BYK-110、YCK-2160、YCK-410、硅油中的至少两种。
优选的是:所述混合溶剂为二甲苯、甲苯、四氯乙烯、环己酮、乙二醇单甲醚中的至少两种。
一种低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂的合成方法,合成的原料包括以下按重量份计量的组分:丙烯酸酯单体46份-49份、引发剂3份-5份、混和溶剂47份-50份;合成过程:取一轮次合成所用混合溶剂总质量的70%±5%加入到反应器中升温138℃±2℃回流30min±5min,分别将丙烯酸酯单体、一轮次合成所用引发剂总质量的80%±2%和一轮次合成所用混合溶剂总质量的20%±5%混合,得到混合溶液,向反应器中滴加上述混合溶液,滴加时间为3h±5min,然后138℃±2℃保温1h±5min,把一轮次合成所用剩余的20%±2%的引发剂和10%±5%的混合溶剂加以混合后滴加到反应器中,滴加时间30min±5min,138℃±2℃保温1h±5min,然后降温至40℃±5℃,过滤出料得到该低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂。
优选的是:所述丙烯酸酯单体为脂肪族、含有功能性官能团脂肪族、脂环族丙烯酸酯单体中的一种或两种。
优选的是:所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基已基酸叔戊酯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
合成该低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂优选的混和溶剂为二甲苯、甲苯、四氯乙烯、环己酮、乙二醇单甲醚中的至少两种。
本发明的有益效果是:该涂料具有较好的剥离强度和抗张强度高,且氟、氯、硫元素含量低,可大大减少游离卤素在漆膜干燥及保护过程与核设备表面基材发生的电化学腐蚀。涂料长期处于酸/碱环境中也能够保持良好的机械性能,在计划时间内不会对被保护基材产生不利影响。
本发明合成的丙烯酸树脂的氟、氯、硫元素含量低,分子量500~800,增强了涂料的耐候性,并具有良好的消泡效果。引入低氟、氯、硫含量热塑性弹性体SBS、SIS、SEBS树脂,降低涂料膜的剥离强度、增强抗张强度、提高耐酸碱性,并通过填料的选择进一步提高涂膜的补强作用。通过原料的选择和丙烯酸树脂的引入,可在涂料膜保持良好的机械性能的同时,降低涂料膜中氟、氯、硫元素的含量,防止涂料对核电设备造成二次污染。
具体实施方式
实施例1
将15g甲苯、20g二甲苯混合溶剂加入到反应器中升温至138℃回流30min。向反应器中滴加47g甲基丙烯酸环己酯、2.4g过氧化苯甲酰、10g二甲苯的混合液,滴加时间3h,然后138℃保温1h。把0.6过氧化苯甲酰和5g二甲苯混合后继续滴加到反应器,滴加时间30min,138℃保温1h,然后降温至40℃,过滤出料得到低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂。
将上述丙烯酸树脂13g、SIS1106树脂4g、SEBS601树脂10g、SBST161树脂8g溶于含有甲苯24g、二甲苯24g的混合溶剂中,用高速搅拌机使各树脂完全溶解,加入8g滑石粉、6gH18气硅、2g钛白粉,0.4g BYK-085,0.6g YCK-410,用高速搅拌机混合后,在砂磨机中研磨至细度35μm以下,过滤出料得到低卤素含量的核设备专用可剥涂料。
将低卤素含量的核设备专用可剥涂料制成样板,使期末干燥后厚度为230μm,常温干燥24h后测试性能如下表:
表1 实施例1所得可剥涂料的性能测试结果
实施例2
将15.4Kg乙二醇单甲醚,23Kg二甲苯混合溶剂加入到反应器中升温至138℃回流30min,向反应器中滴加48Kg甲基丙烯酸异冰片酯、3.2g偶氮二异丁腈、7Kg二甲苯的混合液,滴加时间3h,然后138℃保温1h,把0.8Kg偶氮二异丁腈和2.6Kg二甲苯的混合后继续滴加到反应器,滴加时间30min,138℃保温1h,然后降温至40℃,过滤出料得到低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂。
将上述丙烯酸树脂14Kg,SBST3411树脂7Kg,SIS1126树脂5Kg,SEBS503树脂11Kg溶于含有乙二醇单甲醚24Kg、二甲苯24Kg的混合溶剂中,用高速搅拌机使树脂完全溶解,加入7Kg滑石粉,5Kg气硅R812S,2Kg钛白粉,0.4Kg BYK-085,0.3Kg BYK-410,0.3Kg YCK-2160用高速搅拌机混合后,在砂磨机中研磨至细度35μm以下,过滤出料得到低卤素含量的核设备专用可剥涂料。
将低卤素含量的核设备专用可剥涂料制成样板,使期末干燥后厚度为280μm,常温干燥24h后测试性能如下表:
表2 实施例2所得可剥涂料的性能测试结果

Claims (11)

1.一种核设备专用低卤素可剥涂料,该可剥涂料由以下组分混合、研磨至细度≤35μm、过滤而成,各组分均以重量份计:
SIS树脂4份-5份、
SEBS树脂8份-12份、
SBS树脂6份-8份、
低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂12份-15份、
二氧化硅4份-7份、
滑石粉7份-10份、
钛白粉2份-3份、
助剂3份-4份、
混合溶剂47份-50份。
2.根据权利要求1所述的一种核设备专用低卤素可剥涂料,其特征是:所述SIS树脂为SIS1106、SIS1126、SIS1188中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种核设备专用低卤素可剥涂料,其特征是:所述SEBS树脂为SEBS601、SEBS503、SEBS602T、SEBS502T中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种核设备专用低卤素可剥涂料,其特征是:所述SBS树脂为SBS1301、SBST161、SBS3411、SBST161、TPE188中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种核设备专用低卤素可剥涂料,其特征是:所述二氧化硅为ED-30、H18气硅、AEROSIL200、气硅A200、气硅R812S中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种核设备专用低卤素可剥涂料,其特征是:所述助剂为BYK-085、BYK-410、BYK-110、YCK-2160、YCK-410、硅油中的至少两种。
7.根据权利要求1所述的一种核设备专用低卤素可剥涂料,其特征是:所述混合溶剂为二甲苯、甲苯、四氯乙烯、环己酮、乙二醇单甲醚中的至少两种。
8.一种权利要求1所述低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂的合成方法,合成的原料包括以下按重量份计量的组分:丙烯酸酯单体46份-49份、引发剂3份-5份、混和溶剂47份-50份;合成过程:取一轮次合成所用混合溶剂总质量的70%±5%加入到反应器中升温至138℃±2℃回流30min±5min,分别将丙烯酸酯单体、一轮次合成所用引发剂总质量的80%±2%和一轮次合成所用混合溶剂总质量的20%±5%混合,得到混合溶液,向反应器中滴加上述混合溶液,滴加时间为3h±5min,然后138℃±2℃保温1h±5min,把一轮次合成所用剩余的20%±2%的引发剂和10%±5%的混合溶剂加以混合后滴加到反应器中,滴加时间30min±5min,138℃±2℃保温1h±5min,然后降温至40℃±5℃,过滤出料得到该低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂。
9.根据权利要求8所述的一种权利要求1所述低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂的合成方法,其特征是:所述丙烯酸酯单体为脂肪族、含有功能性官能团脂肪族、脂环族丙烯酸酯单体中的一种或两种。
10.根据权利要求8所述的一种权利要求1所述低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂的合成方法,其特征是:所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化2-乙基已基酸叔戊酯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种。
11.根据权利要求8所述的一种权利要求1所述低氟、氯、硫含量的丙烯酸树脂的合成方法,其特征是:所述混和溶剂为二甲苯、甲苯、四氯乙烯、环己酮、乙二醇单甲醚中的至少两种。
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