CN108977059A - 一种新型重防腐涂料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型重防腐涂料及其制备工艺。重防腐涂料由以下质量份的物质制成：粉煤灰10‑20份、石墨烯2‑8份、水性硅酸酯35‑45份，清水15‑25份、玻璃粉5‑15份、陶瓷粉5‑15份。重防腐涂料的制备工艺为：配制甲组胶液组合物；配制乙组粉料液组合物；将甲组胶液组合物和乙组粉料液组合物相混合，过滤灌装。本发明中涂料的防腐效果好，重防腐功效长达30年；并且不含有有毒物质，回收重利用粉煤灰具有节能环保的优点，生产成本较低；此外，涂层与基体结合力极强，具有极优越的耐蚀性，抗潮湿大气、酸雨、海水和盐雾腐蚀等，对石油石化产品和有机溶剂具有极高的稳定性。

Description

一种新型重防腐涂料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备工艺，尤其涉及一种新型重防腐涂料及其制备工艺。

背景技术

据统计，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7000亿美元，约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍，占各国国民生产总值(GNP)的2％～4％。工业发达的国家中美国、日本、加拿大等国公布的报告显示，每年仅因腐蚀所造成的直接经济损失就大约占了国民经济总产值(GDP)的1％～4％，腐蚀生锈的钢铁约占钢铁年产量20％，每年约30％的设备因腐蚀而报废。因此，开发高性能的重防腐涂料已势在必行。

重防腐涂料相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境下应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的效果。重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年至15年，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上。但现有的重防腐涂料大多含有铅、铬、镉等有毒物质，且原料造价昂贵，不符合人们倡导的节能环保的价值理念。因此，鉴于时代的要求，重防腐涂料也必须向节能、低污染和高性能方向发展。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种新型重防腐涂料及其制备工艺。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：

粉煤灰10-20份、 石墨烯2-8份、

水性硅酸酯35-45份， 清水15-25份、

玻璃粉5-15份、 陶瓷粉5-15份。

优选地，一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰15份、石墨烯5份、水性硅酸酯40份，清水20份、玻璃粉10份、陶瓷粉10份。

优选地，一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰18份、石墨烯6份、水性硅酸酯42份，清水18份、玻璃粉12份、陶瓷粉8份。

一种新型重防腐涂料的制备工艺为：

A、甲组胶液组合物的配制：

将质量份为35-45份的水性硅酸酯与7-13份的清水添加至混合容器中；200r/min机械搅拌10min，形成甲组胶液组合物；

B、乙组粉料液组合物的配制：

向另一个混合容器中依次加入10-20份的粉煤灰、5-15份的陶瓷粉、2-8份的石墨烯、5-15份的玻璃粉、7-13份的清水；搅拌10min至混合均匀，形成乙组粉料液组合物；

C、将乙组粉料液组合物添加至甲组胶液组合物中，混合搅拌均匀；然后通过卧式砂磨机对混合物进行研磨，检测保证混合物的细度为30微米；合格后过滤灌装。

上述工艺中添加的两次清水的总质量份为15-25份。

本发明中涂料的防腐效果好，重防腐功效长达30年；并且不含有有毒物质，回收重利用粉煤灰具有节能环保的优点，生产成本较低；此外，涂层与基体结合力极强，具有极优越的耐蚀性，抗潮湿大气、酸雨、海水和盐雾腐蚀等，对石油石化产品和有机溶剂具有极高的稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：

粉煤灰10-20份、 石墨烯2-8份、

水性硅酸酯35-45份， 清水15-25份、

玻璃粉5-15份、 陶瓷粉5-15份。

一种新型重防腐涂料的制备工艺为：

A、甲组胶液组合物的配制：

将质量份为35-45份的水性硅酸酯与7-13份的清水添加至混合容器中；200r/min机械搅拌10min，形成甲组胶液组合物；

B、乙组粉料液组合物的配制：

向另一个混合容器中依次加入10-20份的粉煤灰、5-15份的陶瓷粉、2-8份的石墨烯、5-15份的玻璃粉、7-13份的清水；搅拌10min至混合均匀，形成乙组粉料液组合物；

C、将乙组粉料液组合物添加至甲组胶液组合物中，混合搅拌均匀；然后通过卧式砂磨机对混合物进行研磨，检测保证混合物的细度为30微米；合格后过滤灌装。

上述工艺中添加的两次清水的总质量份为15-25份。

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，通过将废弃物回收重利用，可节能减排，实现环保要求。粉煤灰是球形或微珠的集合体，具有良好的形态效应和微集效应，加入至涂料中不但可以增强涂料体系的流动性，降低用水量，还可以改善体系的孔结构，改善涂料的功能。石墨烯与陶瓷粉相互作用，可以优势互补，增强涂料与金属的附着力，并且抗震、耐酸碱盐腐蚀良好，而且硬度较高，使涂料的导热散热以及防腐性显著增强。水性硅酸酯可以提高涂料的耐磨性以及柔韧性，使涂料的稳定性更强。玻璃粉的添加可以使涂料产品稳定附着在较为光滑的产品表面，增强涂料的适用性，使产品表现出高透明、高光泽的特点。

本发明中涂料的具体施工参数如下：

(1)参考用量：当干膜厚度130μm时，其用量为0.35kg/㎡。

(2)性能参数：

固含量：质量固含量：≥90％；

表干时间：气温为5℃：≤120分钟；气温为40℃：≤60分钟；

实干时间：气温为5℃：≤12小时；气温为40℃：≤8小时；

撕裂强度：≥120N/mm；

硬度：≥60(邵氏D)；

耐磨性：用1000g重的w/H-10砂轮在Taber砂轮上磨1000转后，质量损失≤0.7g；

附着力：已涂装底漆的混凝土：≥5MPa或混凝土破坏；

剥离力：与已涂装底漆的混凝土180°剥离：≥6.0N/mm或混凝土破坏；

耐化学试剂性能：在柴油、汽油、机油、饱和盐水、防冻液中长期浸泡无异常；

耐冻融循环性与混凝土的粘接力：≥0.8MPa或混凝土破坏；

氯离子渗透率：<0.04％；

不透水性：0.5Mpa，24h，不透水；

热老化：加热老化80℃，1000h。

耐碱性：饱和Ca(OH)₂溶液浸泡10000h，无开裂无起皮剥落；

耐酸性:15％盐酸溶液浸泡10000h,无开裂无起皮剥落；

正常使用温度范围：-40℃～60℃。

某些性能(如强度，延伸率，硬度和耐低温性等)还可以根据实际运用的环境来进行调整，只需轻微调节配方就能实现。

以上性能显示参数的测试温度均为25℃。

(3)产品表面预处理：

混凝土表面处理：新建的混凝土桥面板应至少有7天的养护龄期；基面必须干净、干燥并且坚固；基面必须没有浮浆皮、油脂和其它表面污染物。

钢铁表面处理：钢铁表面所有的铁锈、灰尘和污染物必须清除，暴露出光亮的金属表面，达到喷砂2级的表面除锈等级。

(4)施工：

底漆：使用前必须施工合适的基面处理剂，基面施工后再涂本产品。

施工过程需均匀，且涂膜无孔洞、针孔或鼓疱。重防腐涂料在自然中断点如伸缩缝、墙角、墙边、罐壁盖等处可以自中断。已涂装的区域如果未形成自然中断，需预先切出宽度和深度至少为6毫米的锯齿，然后再施工涂料，使涂膜在锯齿处中断。将锯齿周围的邻近边缘用胶带清除掉喷涂过多的涂膜，使表面光滑清洁。

可采用双组分无气喷涂设备，也可采用手工刮涂或滚涂，室温即能快速形成高丰满度涂膜。施工完后需尽快对重防腐涂料进行检查，保证表面无微孔、鼓疱或喷涂不匀等现象发生。任何有缺陷的喷涂区应在首次喷涂完工后48小时内再次喷涂。

根据施工方法、施工现场状况以及环境条件的不同，达到所需涂膜厚度所需的涂层道数也各不相同。每施工一层重防腐涂料，须保证前一道涂膜已达到指触干燥。施工后可获得最小130μm-800μm的干膜厚度，涂布率根据基材表面的粗糙程度而有所不同。

(5)技术效果：

1、抗高温、抗酸碱、防腐效果好，持续防腐最长可达30年；2、原材料的合成及涂料施工过程均无污染、无公害、节能环保，并且废物重利用，生产成本较低；3、高固含量，抗氯离子渗透性强、耐擦洗性强、超强耐磨性；4、极好的物理性能，包括伸拉强度、粘结强度、耐老化、耐腐蚀、耐气候性等；5、添加了石墨烯颗粒，柔韧性以及强度均较强，适用于超恶劣环境下使用；6、适应于做出多种颜色，如，白色，灰色，绿色，黄色，黑色，红色等，这样可根据使用环境的需要选择不同的颜色；7、应用广泛，适用于化工厂管道、石油管道、化肥厂防腐、化工厂防腐污水管网、污水处理厂、发电厂、用于石油、化工、煤矿、冶金、铁道、桥梁、管道、汽车、核电、水工设备、市政建设、机场设施、高速公路设施、电力设备、海上设施、海湾构筑物等行业设施、设备的重防腐需求。

下面通具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明：

实施例一、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰15份、石墨烯5份、水性硅酸酯40份，清水20份、玻璃粉10份、陶瓷粉10份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺为：

A、甲组胶液组合物的配制：

将质量份为40份的水性硅酸酯与10份的清水添加至混合容器中；200r/min机械搅拌10min，形成甲组胶液组合物；

B、乙组粉料液组合物的配制：

向另一个混合容器中依次加入15份的粉煤灰、10份的陶瓷粉、5份的石墨烯、10份的玻璃粉、10份的清水；搅拌10min至混合均匀，形成乙组粉料液组合物；

C、将乙组粉料液组合物添加至甲组胶液组合物中，混合搅拌均匀；然后通过卧式砂磨机对混合物进行研磨，检测保证混合物的细度为30微米；合格后过滤灌装。

实施例二、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰18份、石墨烯6份、水性硅酸酯42份，清水18份、玻璃粉12份、陶瓷粉8份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺，除各物质的质量份与实施例一不同之外，其它步骤与其相同。其中，甲乙组组合物中清水的添加量分别为9份、9份。

实施例三、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰10份、石墨烯8份、水性硅酸酯35份，清水25份、玻璃粉5份、陶瓷粉15份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺，除各物质的质量份与实施例一不同之外，其它步骤与其相同。其中，甲乙组组合物中清水的添加量分别为12份、13份。

实施例四、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰20份、石墨烯2份、水性硅酸酯45份，清水15份、玻璃粉15份、陶瓷粉5份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺，除各物质的质量份与实施例一不同之外，其它步骤与其相同。其中，甲乙组组合物中清水的添加量分别为7份、8份。

实施例五、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰13份、石墨烯4份、水性硅酸酯37份，清水22份、玻璃粉5份、陶瓷粉7份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺，除各物质的质量份与实施例一不同之外，其它步骤与其相同。其中，甲乙组组合物中清水的添加量分别为10份、12份。

实施例六、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰17份、石墨烯7份、水性硅酸酯38份，清水20份、玻璃粉8份、陶瓷粉12份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺，除各物质的质量份与实施例一不同之外，其它步骤与其相同。其中，甲乙组组合物中清水的添加量分别为13份、7份。

实施例七、

一种新型重防腐涂料，由以下质量份的物质制成：粉煤灰16份、石墨烯4份、水性硅酸酯32份，清水17份、玻璃粉6份、陶瓷粉6份。

本实施例中重防腐涂料的制备工艺，除各物质的质量份与实施例一不同之外，其它步骤与其相同。其中，甲乙组组合物中清水的添加量分别为10份、7份。

本发明中的涂料适应性较强，能适应各种烟道、烟囱、脱硫设备等防腐环境，具有极好的耐蚀性，抗烟气中H₂S等介质腐蚀，涂层与基体结合力极强，重防腐效果长达30年，而且绿色环保节能，以水为溶剂，不含有机挥发物(VOC)、铅、铬、镉等有毒物质；此外，涂料无闪点，在运输使用过程中无燃烧、爆炸危险；极优越的耐蚀性，抗潮湿大气、酸雨、海水和盐雾腐蚀等，对石油石化产品和有机溶剂具有极高的稳定性。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型重防腐涂料，其特征在于：所述涂料由以下质量份的物质制成：

粉煤灰10-20份、 石墨烯2-8份、

水性硅酸酯35-45份， 清水15-25份、

玻璃粉5-15份、 陶瓷粉5-15份。

2.根据权利要求1所述的新型重防腐涂料，其特征在于：所述涂料由以下质量份的物质制成：粉煤灰15份、石墨烯5份、水性硅酸酯40份，清水20份、玻璃粉10份、陶瓷粉10份。

3.根据权利要求1所述的新型重防腐涂料，其特征在于：所述涂料由以下质量份的物质制成：粉煤灰18份、石墨烯6份、水性硅酸酯42份，清水18份、玻璃粉12份、陶瓷粉8份。

4.一种如权利要求1所述的新型重防腐涂料的制备工艺，其特征在于：所述工艺的整体步骤为：

A、甲组胶液组合物的配制：

将质量份为35-45份的水性硅酸酯与7-13份的清水添加至混合容器中；200r/min机械搅拌10min，形成甲组胶液组合物；

B、乙组粉料液组合物的配制：

向另一个混合容器中依次加入10-20份的粉煤灰、5-15份的陶瓷粉、2-8份的石墨烯、5-15份的玻璃粉、7-13份的清水；搅拌10min至混合均匀，形成乙组粉料液组合物；

C、将乙组粉料液组合物添加至甲组胶液组合物中，混合搅拌均匀；然后通过卧式砂磨机对混合物进行研磨，检测保证混合物的细度为30微米；合格后过滤灌装。

5.根据权利要求4所述的新型重防腐涂料的制备工艺，其特征在于：所述工艺中添加的两次清水的总质量份为15-25份。