CN109082200A - 一种无溶剂环氧防腐蚀涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无溶剂环氧防腐蚀涂料及其制造方法。所述涂料由A液和B液组成，其中A液由双酚A环氧树脂E、双酚F环氧树脂、碳12‑14烷基缩水甘油醚活性稀释剂、不含有机硅的聚合物消泡剂、有机改性聚硅氧烷、氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂，膏状聚酰胺蜡触变防沉剂，改性气相二氧化硅、钛白粉、绿碳化硅、沉淀硫酸钡、石英粉、硅微粉以及绢云母粉组成；B液由改性脂肪族胺固化剂和脂环族胺固化剂组成；所述A液与B液的混合比为1：0.1～0.3。所述涂料具有耐阴极剥离和耐热性能，适用于原油储罐内部沉积水部位、油田压力容器以及工业高温污水处理设备内壁防腐。

Description

一种无溶剂环氧防腐蚀涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无溶剂环氧防腐蚀涂料及其制造方法，属于防腐涂料领域。
背景技术
原油储罐和油田压力容器内部目前主要采用牺牲阳极和有机涂层的防护方法，部分储罐和容器的运行温度较高，腐蚀环境恶劣。普通环氧涂料存在与阳极块的适应性差以及耐热性差的问题，超过80℃不能长期使用，运行一段时间后出现涂层起泡、剥离的情况，导致罐体产生点蚀坑。普通溶剂型环氧涂料由于必须得多次涂刷才能达到涂层厚度要求，且溶剂挥发污染严重，在有限空间使用对人体伤害大，存在安全风险。设计单位提出了在储罐和容器内使用无溶剂环氧涂料，但目前国内广泛使用的无溶剂环氧涂料在耐阴极剥离、耐温性、涂层机械性能等方面还不能满足要求。
发明内容
本发明旨在提供一种无溶剂环氧防腐蚀涂料及其制造方法，避免以上所述的无溶剂涂料通常存在的不足之处，使得漆膜获得优异的耐阴极剥离性、耐热性、耐化学品性能以及附着力。所述无溶剂环氧防腐蚀涂料具有固化快，一次成膜厚，施工性能良好的优点。
一方面，本发明涉及一种无溶剂环氧防腐蚀涂料，所述涂料由A液和B液组成，按重量份计，其中所述A液由1重量份的双酚A环氧树脂、0.1-0.4重量份的双酚F环氧树脂、0.01-0.05重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚活性稀释剂、0.01-0.03重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂、0.005-0.008重量份的有机改性聚硅氧烷、0.01-0.02重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、0.02-0.04重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂，0.01-0.03重量份的聚酰胺蜡触变防沉剂，0.01-0.02重量份的改性气相二氧化硅、0.02-0.05重量份的钛白粉、0.2-0.4重量份的绿碳化硅、0.1-0.3重量份的沉淀硫酸钡、0.05-0.1重量份英粉、0.1-0.3重量份的硅微粉和0.4-0.6重量份绢云母粉组成；所述B液由1重量份的改性脂肪族胺固化剂和0.2-0.4重量份的脂环族胺固化剂组成；所述A液与所述B液的混合比为1：0.1～0.3。
另一方面，本发明涉及一种无溶剂环氧防腐蚀涂料的制备方法，其包括：
(1)将1重量份的双酚A环氧树脂、0.1-0.4重量份的双酚F环氧树脂、0.01-0.05重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚活性稀释剂混合均匀；
(2)加入0.01-0.03重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂、0.005-0.008重量份的有机改性聚硅氧烷和0.01-0.02重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、0.02-0.04重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂、再加入0.01-0.03重量份的聚酰胺蜡触变防沉剂活化并且分散均匀；
(3)然后加入0.01-0.02重量份的气相二氧化硅、0.02-0.05重量份的钛白粉、0.2-0.4重量份的绿碳化硅、0.1-0.3重量份的沉淀硫酸钡、0.05-0.1重量份石英粉、0.1-0.3重量份的硅微粉和0.4-0.6重量份绢云母粉，经分散、研磨，制成所述A液；
(4)将1重量份的脂肪族胺固化剂与0.2-0.4重量份的脂环族胺固化剂混合均匀后，经过分散，制成所述B液；
(5)将所述A液和所述B液按1：0.1～0.3混合均匀后使用。
本发明详细说明
本发明提供了一种具有无溶剂环氧防腐蚀涂料，所述涂料由A液和B液组成，按重量份计，其中所述A液由1重量份的双酚A环氧树脂、0.1-0.4重量份的双酚F环氧树脂、0.01-0.05重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚活性稀释剂、0.01-0.03重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂、0.005-0.008重量份的有机改性聚硅氧烷、0.01-0.02重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、0.02-0.04重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂，0.01-0.03重量份的聚酰胺蜡触变防沉剂，0.01-0.02重量份的改性气相二氧化硅、0.02-0.05重量份的钛白粉、0.2-0.4重量份的绿碳化硅、0.1-0.3重量份的沉淀硫酸钡、0.05-0.1重量份的石英粉、0.1-0.3重量份的硅微粉、0.4-0.6重量份的绢云母粉组成；所述B液由1重量份的改性脂肪族胺固化剂和0.2-0.4重量份的脂环族胺固化剂组成；所述A液与所述B液的混合比为1：0.1～0.3。
在本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，在所述A液的配置过程中，选用两种不同类型的环氧树脂，即双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂。低粘度的双酚A环氧树脂使整个涂料的体系粘度较低，固化后形成交联密度较高的网状结构，提高了涂层的抗阴极剥离性能；双酚F环氧树脂则提高了涂层的耐热性能。所述双酚A环氧树脂优选为双酚A环氧树脂E51；所述双酚F环氧树脂优选为双酚F环氧树脂830S，其用量优选为0.11重量份。
在本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，所述活性稀释剂为碳12-14烷基缩水甘油醚，其具有与环氧树脂相容性优良、降低体系粘度、参与固化反应成膜的特点，对于化学介质的耐腐蚀作用稳定，交联点相对致密，具有较好的屏蔽隔离作用，且可降低组分粘度，改善雾化效果与施工适应性。所述碳12-14烷基缩水甘油醚优选为碳12-14烷基缩水甘油醚AGE，其用量优选为0.04重量份。
本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，使用适当剂量的高效有机改性聚硅氧烷与氟碳改性聚丙烯酸酯可有效降低涂料体系的表面张力，改善涂层流动性，增加涂层的表观效果同时也消除涂料中的气泡，防止形成贝纳德漩涡。所述有机改性聚硅氧烷优选为有机改性聚硅氧烷EFKA3239，其用量优选为0.0075重量份；所述氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂优选为氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777，其用量优选为0.015重量份。
本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，膏状的聚酰胺蜡在一定温度下活化后具有提高触变和防沉的作用，改善了涂料的施工性能，但是需要在特定的温度和时间内进行活化。所述聚酰胺蜡触变防沉剂优选为膏状聚酰胺蜡触变防沉剂，更优选为膏状聚酰胺蜡触变防沉剂SUPER，其用量优选为0.02重量份。
本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，气相二氧化硅具有防沉剂的作用，防止重质颜料的沉淀。所述气相二氧化硅优选为改性气相二氧化硅R972，其用量优选为0.015重量份。
本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，绿碳化硅提高了涂层的耐磨性能，所述绿碳化硅优选为400-1000目绿碳化硅，其用量优选为0.3重量份。
本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，高目数的沉淀硫酸钡能均匀地分散在涂料体系中，钛白粉、硅微粉、娟云母粉等无机填料在涂层中起到增强剂的作用，有效的填充了成膜树脂膜中的物理空隙，增强了涂层的耐化学腐蚀性，提高了漆膜的硬度。所述钛白粉优选为200-400目钛白粉，其用量优选为0.045重量份；所述硅微粉优选为600-1250目硅微粉，其用量优选为0.14重量份；以及所述绢云母粉优选为325-600目绢云母粉，其用量优选为0.5重量份。
本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的具体实施方案中，所述沉淀硫酸钡优选为1250-5000目沉淀硫酸钡，其用量优选为0.14重量份；所述石英粉优选为325-600目石英粉，其用量优选为0.09重量份。
助剂与颜填料的加入顺序是有严格控制的，使涂料体系达到最佳的状态。固化剂选用长链段的脂肪族胺提高了涂层的柔韧性，复配脂环族胺有利于提高涂层的耐热性能。所述改性脂肪族胺固化剂优选为改性脂肪族胺固化剂2636；所述脂环族胺固化剂优选为脂环族胺固化剂EU5403，其用量优选为0.3重量份。
本发明还提供了一种无溶剂环氧防腐蚀涂料的制备方法，其包括：
(1)将1重量份的双酚A环氧树脂、0.1-0.4重量份的双酚F环氧树脂、0.01-0.05重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚活性稀释剂混合均匀；
(2)加入0.01-0.03重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂、0.005-0.008重量份的有机改性聚硅氧烷和0.01-0.02重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、0.02-0.04重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂、再加入0.01-0.03重量份的聚酰胺蜡触变防沉剂活化并且分散均匀；
(3)然后加入0.01-0.02重量份的气相二氧化硅、0.02-0.05重量份的钛白粉、0.2-0.4重量份的绿碳化硅、0.1-0.3重量份的沉淀硫酸钡、0.05-0.1重量份石英粉、0.1-0.3重量份的硅微粉、0.4-0.6重量份绢云母粉，经分散、研磨，制成所述A液；
(4)将1重量份的脂肪族胺固化剂与0.2-0.4重量份的脂环族胺固化剂混合均匀后，经过分散，制成所述B液；
(5)将所述A液和所述B液按1：0.1～0.3混合均匀后使用。
根据本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的制备方法，其中步骤(2)中的混合物于50-60℃的温度条件下按1200-1500转/分钟的转速进行50-60分钟的搅拌，保证膏状的聚酰胺蜡在特定的温度和时间内进行活化和分散。
根据本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的制备方法，其中步骤(3)中对加入的混合物进行高速搅拌0.5h后，用砂磨机研磨0.5～1h，过滤出料制成所述A液。
根据本发明所述无溶剂环氧防腐蚀涂料的制备方法，其中步骤(4)中对混合物的搅拌30分钟后过滤出料制成所述B液。
根据本发明，所述无溶剂环氧防腐蚀涂料在涂层同时具有优异的柔韧性和耐温性能，对基材具有优异的附着力，拥有良好的耐化学品性能。涂层拥有良好的耐阴极剥离性能,在(95℃，1.5V，30d)条件下，阴极剥离距离小于15mm。涂层耐热性良好，(100℃，50d)水煮后，涂层完好。高固含量，一次成膜厚，可达300mm以上，固化快，施工性能良好。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。试剂或原料
本发明所使用的试剂或原料如下文表1所示：
表1本发明所使用的试剂或原料
实施例1
在不锈钢料桶中将1重量份双酚A环氧树脂E51、0.11重量份的双酚F环氧树脂830S、0.04重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚AGE加以分散溶解，然后加入0.025重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂EFKA2720、0.0075重量份的有机改性聚硅氧烷EFKA3239、0.015重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777、0.03重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂迪高630，0.02重量份的膏状聚酰胺蜡触变防沉剂SUPER，于55℃的温度条件下按1300转/分钟的转速进行50分钟的搅拌，然后加入0.015重量份改性气相二氧化硅R972、0.045重量份400目钛白粉R930、0.3重量份的800目绿碳化硅、0.14重量份的5000目沉淀硫酸钡AB1600、0.09重量份400目石英粉、0.14重量份的1250目硅微粉、0.5重量份400目绢云母粉高速搅拌0.5h后，用砂磨机研磨1h，过滤出料制成A液；将1重量份改性脂肪族胺固化剂2636与0.3重量份脂环族胺固化剂EU5403混合搅拌30分钟过滤出料制成B液；将1重量份A液与0.2重量份B液均匀混合后使用。
实施例1制备的涂层在具有良好的耐热性性能的同时，兼具优良的附着力和耐阴极剥离性能。涂层耐热性良好，(100℃，50d)水煮后，涂层完好。涂层附着力15.6MPa，在(95℃，1.5V，30d)条件下，阴极剥离距离10.8mm。高固含量，一次成膜厚度350mm，固化快，施工性能良好。
实施例2
在不锈钢料桶中将1重量份双酚A环氧树脂E51、0.1重量份的双酚F环氧树脂830S、0.01重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚AGE加以分散溶解，然后加入0.01重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂EFKA2720、0.005重量份的有机改性聚硅氧烷EFKA3239、0.01重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777、0.02重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂迪高630，0.01重量份的膏状聚酰胺蜡触变防沉剂SUPER，于50℃的温度条件下按1200转/分钟的转速进行50分钟的搅拌，然后加入0.01重量份改性气相二氧化硅R972、0.02重量份300目钛白粉R930、0.2重量份的400目绿碳化硅、0.1重量份的3000目沉淀硫酸钡AB1600、0.05重量份300目石英粉、0.1重量份的600目硅微粉、0.4重量份325目绢云母粉高速搅拌0.5h后，用砂磨机研磨0.5h，过滤出料制成A液；将1重量份改性脂肪族胺固化剂2636与0.2重量份脂环族胺固化剂EU5403混合搅拌30分钟过滤出料制成B液；将1重量份A液与0.1重量份B液均匀混合后使用。
实施例2制备的涂层耐热性良好，(100℃，50d)水煮后，涂层完好。涂层附着力10.8MPa在(95℃，1.5V，30d)条件下，阴极剥离距离13.4mm。一次成膜厚度200mm，施工性能良好。
实施例3
在不锈钢料桶中将1重量份双酚A环氧树脂E51、0.4重量份的双酚F环氧树脂830S、0.05重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚AGE加以分散溶解，然后加入0.05重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂EFKA2720、0.008重量份的有机改性聚硅氧烷EFKA3239、0.02重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777、0.04重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂迪高630，0.03重量份的膏状聚酰胺蜡触变防沉剂SUPER，于60℃的温度条件下按1500转/分钟的转速进行60分钟的搅拌，然后加入0.02重量份改性气相二氧化硅R972、0.05重量份200目钛白粉R930、0.4重量份的1000目绿碳化硅、0.3重量份的1250目沉淀硫酸钡AB1600、0.1重量份600目石英粉、0.3重量份的800目硅微粉、0.6重量份600目绢云母粉高速搅拌0.5h后，用砂磨机研磨0.5～1h，过滤出料制成A液；将1重量份改性脂肪族胺固化剂2636与0.4重量份脂环族胺固化剂EU5403混合搅拌30分钟过滤出料制成B液；将1重量份A液与0.3重量份B液均匀混合后使用。
实施例3制备的涂层附着力7.8MPa，在(95℃，1.5V，30d)条件下，阴极剥离距离14.8mm。涂层耐热性良好，(100℃，30d)水煮后，涂层完好。高固含量，一次成膜厚度400mm。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无溶剂环氧防腐蚀涂料，所述涂料由A液和B液组成，按重量份计，其中所述A液由1重量份的双酚A环氧树脂、0.1-0.4重量份的双酚F环氧树脂、0.01-0.05重量份的碳12-14烷基缩水甘油醚活性稀释剂、0.01-0.03重量份的不含有机硅的聚合物消泡剂、0.005-0.008重量份的有机改性聚硅氧烷、0.01-0.02重量份的氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、0.02-0.04重量份的含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂，0.01-0.03重量份的聚酰胺蜡触变防沉剂，0.01-0.02重量份的改性气相二氧化硅、0.02-0.05重量份的钛白粉、0.2-0.4重量份的绿碳化硅、0.1-0.3重量份的沉淀硫酸钡、0.05-0.1重量份英粉、0.1-0.3重量份的硅微粉和0.4-0.6重量份绢云母粉组成；所述B液由1重量份的改性脂肪族胺固化剂和0.2-0.4重量份的脂环族胺固化剂组成；所述A液与所述B液的混合比为1：0.1～0.3。
2.如权利要求1所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料，其特征在于，所述双酚A环氧树脂优选为双酚A环氧树脂E51；所述双酚F环氧树脂优选为双酚F环氧树脂830S，其用量优选为0.11重量份。
3.如权利要求1所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料，其特征在于，所述碳12-14烷基缩水甘油醚优选为碳12-14烷基缩水甘油醚AGE，其用量优选为0.04重量份；所述有机改性聚硅氧烷优选为有机改性聚硅氧烷EFKA3239，其用量优选为0.0075重量份；所述氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂优选为氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777，其用量优选为0.015重量份。
4.如权利要求1所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料，其特征在于，所述聚酰胺蜡触变防沉剂优选为膏状聚酰胺蜡触变防沉剂，更优选为膏状聚酰胺蜡触变防沉剂SUPER，其用量优选为0.02重量份；所述气相二氧化硅优选为改性气相二氧化硅R972，其用量优选为0.015重量份。
5.如权利要求1所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料，其特征在于，所述绿碳化硅优选为400-1000目绿碳化硅，其用量优选为0.3重量份；所述钛白粉优选为200-400目钛白粉，其用量优选为0.045重量份；所述硅微粉优选为600-1250目硅微粉，其用量优选为0.14重量份；以及所述绢云母粉优选为325-600目绢云母粉，其用量优选为0.5重量份；所述沉淀硫酸钡优选为1250-5000目沉淀硫酸钡，其用量优选为0.14重量份；所述石英粉优选为325-600目石英粉，其用量优选为0.09重量份。
6.如权利要求1所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料的制备方法，其包括：
(1)将双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、碳12-14烷基缩水甘油醚活性稀释剂混合均匀；
(2)加入不含有机硅的聚合物消泡剂、有机改性聚硅氧烷和氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂、含胺衍生物的高分子量聚羧酸溶液高效分散剂、再加入聚酰胺蜡触变防沉剂活化并且分散均匀；
(3)然后加入气相二氧化硅、钛白粉、绿碳化硅、沉淀硫酸钡、400目石英粉、硅微粉与绢云母粉，经分散、研磨，制成所述A液；
(4)将脂肪族胺固化剂与脂环族胺固化剂混合均匀后，经过分散，制成所述B液；
(5)将所述A液和所述B液按1：0.1～0.3混合均匀后使用。
7.如权利要求4所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料的制造方法，其特征在于，所述双酚A环氧树脂优选为双酚A环氧树脂E51；所述双酚F环氧树脂优选为双酚F环氧树脂830S，其用量优选为0.11重量份；所述碳12-14烷基缩水甘油醚优选为碳12-14烷基缩水甘油醚AGE，其用量优选为0.04重量份；所述有机改性聚硅氧烷优选为有机改性聚硅氧烷EFKA3239，其用量优选为0.0075重量份；所述氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂优选为氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂EFKA3777，其用量优选为0.015重量份；所述聚酰胺蜡蜡触变防沉剂优选为膏状聚酰胺蜡触变防沉剂SUPER，其用量优选为0.02重量份；所述气相二氧化硅优选为改性气相二氧化硅R972，其用量优选为0.015重量份。
8.如权利要求4所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料的制造方法，其特征在于，所述绿碳化硅优选为400-1000目绿碳化硅，其用量优选为0.3重量份；所述钛白粉优选为200-400目钛白粉，其用量优选为0.045重量份；所述硅微粉优选为600-1250目硅微粉，其用量优选为0.14重量份；以及所述绢云母粉优选为325-600目绢云母粉，其用量优选为0.5重量份；所述沉淀硫酸钡优选为1250-5000目沉淀硫酸钡，其用量优选为0.14重量份；所述石英粉优选为325-600目石英粉，其用量优选为0.09重量份。
9.如权利要求4所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料的制造方法，其特征在于：步骤(2)中的混合物于50-60℃的温度条件下按1200-1500转/分钟的转速进行50-60分钟的搅拌。
10.如权利要求4所述的无溶剂环氧防腐蚀涂料的制造方法，其特征在于：步骤(3)中对加入的混合物进行高速搅拌0.5h后，用砂磨机研磨0.5～1h，过滤出料制成所述A液。
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