CN108587334B - 储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备和施工方法，属于节能涂料技术领域。上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：中空玻璃微珠、硅烷偶联剂、乳液、颜料、填料、反光粉、第一助剂、助溶剂、水；所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：表面活性剂、导静电填料、纳米二氧化钛、氟碳乳液、第二助剂、水。本发明制备的反射隔热涂料具有较高的附着力和较好的导导静电作用，同时具有较好的隔热作用和耐化学品性能。

Description

储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备和施工方法。

背景技术

节能与环保是目前及未来新材料开发的主题。现有溶剂型涂料含有大量的可挥发性有机溶剂，损害人生健康，并且污染大气，产生不安全隐患。随着环保的日益严格，水替油已成大势所趋。

由于化工储罐长期暴漏在夏天的太阳下，高温环境里，导致其表面和内部温度快速升高，其中大部分热量集中于油(或气)界面表层，加快了油品的蒸发、气体膨胀，造成油品损耗和超压危险性。为解决这一问题，传统的方式采用喷淋水降温，但用水降温不仅效果小，而且浪费水资源，同时也加快了化工储罐的腐蚀。因此，必须开发新型涂料高性能隔热涂料。

现有技术中，化工储罐所用防腐涂料仍采用溶剂型环氧富锌底漆，因为水性环氧富锌底漆仍达不到所需求的耐候、防腐时间。而现有大部分反射隔热涂料是源自建筑反射隔热涂料，其虽为水性产品，但与溶剂型环氧富锌底漆间的附着力差(水-油不溶)。专利CN1434063A提供了一种环氧改性丙烯酸乳液，并用该乳液配制隔热涂料。但是由于环氧树脂不耐紫外线，因而不适宜做面漆使用。专利CN104559666A提供了一种底漆、中漆、面漆复合的隔热涂料处理技术，但其底中面漆中树脂均为环氧树脂，耐候性低。同时，现有专利均未涉及反射隔热涂料导静电效果，而化工储罐尤其需要注意导静电作用，防止油品静电荷积累，从而发生危险。

专利CN102719153A提供了一种低成本、对太阳热的反射效率高且持久、可以进行调色的反射隔热涂料及其制备方法。该发明的反射隔热涂料，包括氟碳乳液、纳米空心陶瓷纤维、反射性原料、颜料、分散剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂、防霉剂、抗沾污剂和水。该发明的反射隔热涂料及其制备方法，采用纳米空心陶瓷纤维，通过功能颜料、与普通颜料的合理调配，充分利用材料的互补优势，产品达到高辐射功能而同时保持高反射率，且成本得到大幅度降低，产品广泛应用在外墙、彩板、石油化工储罐等表面涂装。但是该技术成品为纯水性，无法满足与溶剂型环氧富锌底漆附着力的问题，进而影响涂层的耐候性。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备和施工方法，本发明提供的反射隔热涂料具有较高的附着力和较好的防静电效果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

进一步的，所述高附着力反射隔热涂料的制备方法为：

11)包覆的中空玻璃微珠的制备：取一半中空玻璃微珠与硅烷偶联剂混合，搅拌一段时间；

12)向水中在一定搅拌速度下加入颜料、填料和反光粉，然后搅拌，分散均匀；

13)再研磨至细度小于40μm，制得色浆；

14)在色浆中加入乳液，再缓慢加入另一半中空玻璃微珠和所述包覆的中空玻璃微珠，搅拌；

15)然后加入第一助剂和助溶剂，搅拌均匀后即得高附着力反射隔热涂料。

进一步的，所述导静电反射涂料的制备方法为：

21)在水中加入表面活性剂，搅拌一段时间，再加入导静电填料、纳米二氧化钛，搅拌均匀；

22)加入氟碳乳液，搅拌一段时间，再加入第二助剂，搅拌均匀即得导静电反射涂料。

优选的，所述步骤11)中，所述搅拌时间为20-30min；

所述步骤12)中，向水中在400～600转/分搅拌下加入颜料、填料和反光粉，然后1800～2000转/分搅拌，分散均匀；

所述步骤14)中，所述搅拌速率为400～500转/分。

优选的，所述步骤21)中，在水中加入表面活性剂，搅拌时间为15min；所述搅拌速率200～400转/分；

所述步骤22)中，所述搅拌速率400～500转/分，搅拌时间为20min

进一步的，所述中空玻璃微珠粒径为1-200μm，优选5-100μm，可以承受喷涂压力(3-5MPa)；

所述硅烷偶联剂为胺基改性聚二甲基硅氧烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

所述乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、纯丙乳液或氟碳乳液；

所述颜料为钛白粉、纳米二氧化钛、隔热粉、钛镍黄、钛铬棕、酞青系列、氧化铁颜料中的一种或几种；

所述填料为远红外陶瓷粉、高岭土、滑石粉、硫酸钡、云母粉、钛酸钾晶须中的一种或几种；

所述反光粉粒径为0.1-200μm，优选10-150μm；

所述第一助剂为分散剂、润湿剂、纤维素、消泡剂、流平剂、增稠剂、多功能助剂、杀菌剂和光稳定剂；

所述助溶剂为乙醇、乙二醇、甘油、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或几种。

进一步的，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；

所述第二助剂为分散剂、润湿剂、纤维素、成膜助剂、消泡剂、增稠剂、助溶剂和杀菌剂；

所述导静电填料为纳米掺锑氧化锡或纳米氧化铟锡。

所述的氟碳乳液为单组份氟碳乳液、双组份氟碳乳液，均为市售，双组份所需固化剂由商家指定。

所述的水为去离子水。

本发明还提供一种上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，包括以下步骤：

1)化工储罐做环氧富锌底漆处理；

2)底漆干透后，涂覆高附着力反射隔热涂料；

3)高附着力反射隔热涂料干燥24h-48h后，施工导静电反射涂料。

进一步的，所述步骤2)中，高附着力反射隔热涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，施工二道，漆膜总厚度为200-300μm。

进一步的，所述步骤1)中，环氧富锌底漆为溶剂型环氧富锌底漆或水性环氧富锌底漆；

所述步骤3)中，导静电反射涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，漆膜厚度为30-90μm。

所述的反射隔热涂料分为两部分组成，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料，高附着力反射隔热涂料与防腐底漆直接接触，导静电反射涂料作为反射隔热涂料保护层，同时具有优异的反光、导静电效果。

本发明提供了一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备和施工方法，具有以下有益效果：

本发明通过添加低毒或无毒高沸点有机助剂，其可以部分溶解溶剂型底漆膜，从而增加水性隔热涂料与溶剂型底漆的锚固点，进而增加水性反射隔热涂料与溶剂型防腐底漆之间的附着力，提高涂层的综合性能。一方面，中空玻璃微珠采用硅烷偶联剂包覆，可以以化学键的形式，使施工后涂膜中的中空玻璃微珠与底漆中环氧基团结合，从而避免了中空玻璃微珠向涂膜表面的迁移，进而中空玻璃微珠被很好地保护在涂膜中，不会因轻易被破坏中空结构而损害隔热效果。另一方面，未包覆的中空玻璃微珠保留原有的玻璃表面，隔热的同时可以起到反射光线的作用。本发明还加入了可反射光线的反光粉，一方面提供反射太阳光线的作用，另一方面还具有反射灯光光线，从而在夜间可以受灯照时自发光，提高夜间照明不畅地方的安全性。另外，本发明还提供导静电反射涂料罩面层，一方面所含氟乳液由于氟乳液的高效耐候性能，可以极大地保护反射隔热涂料层，提高使用年限；另一方面，由于其中含有纳米级半导体填料，从而可以达到导静电效果，以防化工储罐静电富集带来的潜在隐患，此外，纳米级半导体填料的粒径小于0.1μm，可以完全透过可见光，因而导静电反射涂料罩面为透明防护层，不影响反射隔热涂料的颜色显色。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

下述实施例中所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。

本发明提供一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料及其制备和施工方法，具体物质用量及实验过程参见下述实施例。

实施例1：

一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

所述第一助剂为本领域常用市售分散剂、润湿剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、多功能助剂、杀菌剂和光稳定剂；

所述第二助剂为本领域常用市售成膜助剂、消泡剂、增稠剂、助溶剂和杀菌剂。

上述高附着力反射隔热涂料的制备方法为：

11)包覆的中空玻璃微珠的制备：取一半中空玻璃微珠与硅烷偶联剂混合，搅拌20-30min；

12)向水中在400～600转/分搅拌速度下加入颜料、填料和反光粉，然后1800～2000转/分搅拌，分散均匀；

13)再研磨至细度小于40μm，制得色浆；

14)在色浆中加入乳液，再缓慢加入另一半中空玻璃微珠和所述包覆的中空玻璃微珠，400～500转/分搅拌；

15)然后加入第一助剂，搅拌均匀后即得高附着力反射隔热涂料。

上述导静电反射涂料的制备方法为：

21)在水中加入表面活性剂，搅拌15min，再加入导静电填料、纳米二氧化钛，1200～1600转/分搅拌均匀；

22)加入氟碳乳液，400～500转/分搅拌20min，再加入第二助剂和助溶剂，搅拌均匀即得导静电反射涂料。

上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，包括以下步骤：

1)化工储罐做环氧富锌底漆处理，环氧富锌底漆为溶剂型环氧富锌底漆或水性环氧富锌底漆；

2)底漆干透后，涂覆高附着力反射隔热涂料，高附着力反射隔热涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，施工二道，漆膜总厚度为200-300μm。；

3)高附着力反射隔热涂料干燥24h-48h后，施工导静电反射涂料，导静电反射涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，漆膜厚度为30-90μm。

实施例2：

一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

上述高附着力反射隔热涂料的制备方法同实施例1；

上述导静电反射涂料的制备方法同实施例1；

上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，同

实施例1。

实施例3：

一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

上述高附着力反射隔热涂料的制备方法同实施例1；

上述导静电反射涂料的制备方法同实施例1；

上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，同

实施例1。

实施例4：

一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

上述高附着力反射隔热涂料的制备方法同实施例1；

上述导静电反射涂料的制备方法同实施例1；

上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，同

实施例1。

实施例5：

一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，包括高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

上述高附着力反射隔热涂料的制备方法同实施例1；

上述导静电反射涂料的制备方法同实施例1；

上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，同

实施例1。

本发明还提供一种上述化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，包括以下步骤：

1)化工储罐做环氧富锌底漆处理；

2)底漆干透后，涂覆高附着力反射隔热涂料；

3)高附着力反射隔热涂料干燥24h-48h后，施工导静电反射涂料。

进一步的，步骤1)中，环氧富锌底漆为溶剂型环氧富锌底漆或水性环氧富锌底漆；

进一步的，步骤2)中，高附着力反射隔热涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，施工二道，漆膜总厚度为200-300μm；

步骤3)中，导静电反射涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，漆膜厚度为30-90μm。

因篇幅有限，仅以实施例3为例设置对比例如下，进一步说明本发明制备的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的性能。

对比例1：

本对比例不含硅烷偶联剂，所有中空玻璃微珠全部是未包覆状态，其余与实施例3相同。

对比例2：

本对比例所有中空玻璃微珠全部由硅烷偶联剂进行包覆，其余与实施例3相同。

对比例3：

本对比例不含纳米掺锑氧化锡，其余与实施例3相同。

对比例4：

本对比例将氟碳乳液替换为纯丙乳液，其余与实施例3相同。

对比例5：

本对比例仅有高附着力反射隔热涂料，没有导静电反射涂料，其余与实施例3相同。

对比例6：

本对比例仅有导静电反射涂料，没有高附着力反射隔热涂料，其余与实施例3相同。

对上述实施例1-5和对比例1-6制备的涂料按照GB/T 50393-2008《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》，测定涂料的导热系数、耐化学品性、附着力等性能，测定结果见表1和表2。

表1

表2

由表1和表2中数据可知，本发明制备的反射隔热涂料具有较高的附着力和较好的导导静电作用，同时具有较好的隔热作用和耐化学品性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，包括环氧富锌底漆、高附着力反射隔热涂料和导静电反射涂料；

所述高附着力反射隔热涂料由以下重量份组分组成：

所述导静电反射涂料由以下重量份组分组成：

所述中空玻璃微珠中的一半被所述硅烷偶联剂包覆，另一半未被包覆；

所述助溶剂为乙醇、乙二醇、甘油、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或几种；且

所述反光粉反射太阳光线和灯光光线。

2.根据权利要求1所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，所述高附着力反射隔热涂料的制备方法为：

11)包覆的中空玻璃微珠的制备：取一半中空玻璃微珠与硅烷偶联剂混合，搅拌一段时间；

12)向水中在一定搅拌速度下加入颜料、填料和反光粉，然后搅拌，分散均匀；

13)再研磨至细度小于40μm，制得色浆；

14)在色浆中加入乳液，再缓慢加入另一半中空玻璃微珠和所述包覆的中空玻璃微珠，搅拌；

15)然后加入第一助剂和助溶剂，搅拌均匀后即得高附着力反射隔热涂料。

3.根据权利要求1所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，所述导静电反射涂料的制备方法为：

21)在水中加入表面活性剂，搅拌一段时间，再加入导静电填料、纳米二氧化钛，搅拌均匀；

22)加入氟碳乳液，搅拌一段时间，再加入第二助剂，搅拌均匀即得导静电反射涂料。

4.根据权利要求2所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，所述步骤11)中，所述搅拌时间为20-30min；

所述步骤12)中，向水中在400～600转/分搅拌下加入颜料、填料和反光粉，然后1800～2000转/分搅拌，分散均匀；

所述步骤14)中，所述搅拌速率为400～500转/分。

5.根据权利要求3所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，所述步骤21)中，在水中加入表面活性剂，搅拌时间为15min；所述搅拌速率200～400转/分；

所述步骤22)中，所述搅拌速率400～500转/分，搅拌时间为20min。

6.根据权利要求2所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，所述中空玻璃微珠粒径为1-200μm；

所述硅烷偶联剂为氨基改性聚二甲基硅氧烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷；

所述乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、纯丙乳液或氟碳乳液；

所述颜料为钛白粉、钛镍黄、钛铬棕、酞青系列、氧化铁颜料中的一种或几种；

所述填料为远红外陶瓷粉、高岭土、滑石粉、硫酸钡、云母粉、钛酸钾晶须中的一种或几种；

所述反光粉粒径为0.1-200μm；

所述第一助剂为分散剂、润湿剂、纤维素、消泡剂、流平剂、增稠剂、多功能助剂、杀菌剂和光稳定剂。

7.根据权利要求3所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种；

所述第二助剂为分散剂、润湿剂、纤维素、成膜助剂、消泡剂、增稠剂、助溶剂和杀菌剂；

所述导静电填料为纳米掺锑氧化锡或纳米氧化铟锡。

8.权利要求1-7任一所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)化工储罐做环氧富锌底漆处理；

2)底漆干透后，涂覆高附着力反射隔热涂料；

3)高附着力反射隔热涂料干燥24h-48h后，施工导静电反射涂料。

9.根据权利要求8所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，其特征在于，所述步骤2)中，高附着力反射隔热涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，施工二道，漆膜总厚度为200-300μm。

10.根据权利要求8所述的化工储罐用高附着力、导静电水性反射隔热涂料的施工方法，其特征在于，所述步骤1)中，环氧富锌底漆为溶剂型环氧富锌底漆或水性环氧富锌底漆；

所述步骤3)中，导静电反射涂料的施工方式为刷涂、辊涂或喷涂，漆膜厚度为30-90μm。