CN110183960A - 一种耐车用尿素腐蚀涂料及其在尿素加注机上的应用方法 - Google Patents
一种耐车用尿素腐蚀涂料及其在尿素加注机上的应用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种耐车用尿素腐蚀涂料，由以下重量份的原料制得：聚四氟乙烯乳液、聚苯胺、环氧树脂、水性聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅添加剂、水性异氰酸酯固化剂、三亚乙基四胺和聚酰胺固化剂、3‑二乙胺基丙胺以及水。本发明还公开了一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，包括以下步骤：S1、将金属表面用砂纸抛光，超声清洗；S2、制得混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；制得混合物B；将剩余的1/3混合物A、有机硅添加剂和3‑二乙胺基丙胺以及混合物B混合，喷涂在基材上，烘烤，冷却；S3、喷涂聚四氟乙烯乳液，烘干，冷却。本发明的优点是将之用于尿素加注机上，可以防止尿素加注机与车用尿素接触的时候被车用尿素腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及石油化石领域，更具体地说，它涉及一种奶尿素腐蚀涂料及其在尿素加注机上的应用方法。
背景技术
目前，柴油车的尾气排放物NOX利用选择性催化还原反应来实现达标排放，依靠车用尿素高温分界成氨和二氧化碳，氨在催化剂作用下将NOx还原成氮气和水，来减少对环境的污染，这就是国际上通用的SCR技术。而车用尿素是SCR方案的必须添加剂，因此尿素加注机的使用也越来越广泛，但是因为尿素加注机上的流量计、电磁阀等零部件均是由金属制成，而车用尿素对于金属具有一定的腐蚀性，因此当这些零部件与车用尿素接触的时候被腐蚀，进而降低其使用寿命，目前国内对于尿素加注机零部件如何可以不被车用尿素腐蚀的报道研究较少。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种耐车用尿素腐蚀涂料，其优点是将之用于尿素加注机上，可以防止尿素加注机与车用尿素接触的时候被车用尿素腐蚀。
本发明的第二个目的在于提供一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，其优点是将之用于尿素加注机上，可以防止尿素加注机与车用尿素接触的时候被车用尿素腐蚀。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐车用尿素腐蚀涂料，由以下重量份的原料制得：
100-150份聚四氟乙烯乳液、200-350份聚苯胺、200-300份环氧树脂、80-120份水性聚氨酯树脂、120-180份丙烯酸树脂、90-130份有机硅添加剂、20-30份水性异氰酸酯固化剂、15-25份三亚乙基四胺和10-20份聚酰胺固化剂、10-15份3-二乙胺基丙胺以及30-40份水。
通过采用上述技术方案，聚苯胺的存在使得金属与聚苯胺界面处形成一层致密的氧化物保护膜，使金属处于钝化状态，且其利用屏蔽作用，缓蚀作用和阳极保护作用具有超强的防腐蚀性能，而且聚苯胺具有优良的附着力，可以提高涂料与尿素加注机之间的连接，防止其涂在尿素加注机上的时候与之脱落，聚苯胺与环氧树脂复配使用，可以大大增强其防腐蚀性，而且环氧树脂与金属的附着力强，还具有优良的耐热性，而丙烯酸树脂具有优良的耐水、耐化学性能，且还具有耐高温和耐弱碱性，环氧树脂和丙烯酸树脂共用使得最终形成的涂层的整体联结性能优良，而环氧树脂与聚氨酯树脂配合提高了涂层的疏水性能。有机硅添加剂具有表面张力低、成膜能力强、耐高低温、耐腐蚀且具有良好的疏水性，环氧树脂、水性聚氨酯树脂、聚苯胺以及丙烯酸树脂形成的涂层既满足了耐水性、耐化学性能、而且还具有优良的附着力和防腐蚀性能，除此之外因为聚苯胺的多孔性，整个涂料的共溶性良好，最终用于尿素加注机上既起到防止车用尿素腐蚀金属，而且还具有优良的附着力，不会与之脱落。水性异氰酸酯固化剂不仅可以改善丙烯酸树脂的水溶性，而且可以改变其的附着力，使得最终涂料可以达到耐水性。三亚乙基四胺、聚酰胺固化剂和3-二乙胺基丙胺作为固化剂对于涂层的固化起到重要的作用，聚酰胺固化剂与环氧树脂配比宽，粘结性良好，且固化物耐水性强，而3-二乙胺基丙胺不仅具有良好的耐热性，而且可以作为聚酰胺固化剂的固化反应促进剂，同时作为脂肪族多元胺类固化剂，与环氧树脂也具有优良的混溶性，三亚乙基四胺具有优良的耐碱性，三者配合用于涂料中，可以起到良好的固化效果，而且具有优良的耐碱性。
进一步地，该耐车用尿素腐蚀涂料由以下重量份的原料制得：
120-140份聚四氟乙烯乳液、260-320份聚苯胺、230-275份环氧树脂、90-105份水性聚氨酯树脂、140-160份丙烯酸树脂、100-120份有机硅添加剂、23-28份水性异氰酸酯固化剂、18-23份三亚乙基四胺固化剂、12-18份聚酰胺固化剂、11-13份3-二乙胺基丙胺以及32-38份水。
进一步地，该耐车用尿素腐蚀涂料由以下重量份的原料制得：
125份聚四氟乙烯乳液、300份聚苯胺、250份环氧树脂、100份水性聚氨酯树脂、150份丙烯酸树脂、110份有机硅添加剂、25份水性异氰酸酯固化剂、20份三亚乙基四胺固化剂、15份聚酰胺固化剂、12份3-二乙胺基丙胺以及35份水。
进一步地，所述有机硅添加物包括有机硅树脂和硅烷偶联剂，且两者的质量比为1：1.5-2。
通过采用上述技术方案，在聚氨酯分子链中引入硅氧烷可以增强水性聚氨酯的疏水性，进而提高涂料的疏水性。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，以尿素加注机的零部件为基材，包括以下步骤：
S1、将金属表面用砂纸抛光，然后依次用丙酮和酒精分别超声清洗；
S2、将聚苯胺、环氧树脂、聚酰胺固化剂搅拌混合得到混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；
将水性聚氨酯树脂、水性异氰酸酯固化剂、丙烯酸树脂和水在105-110℃下搅拌30-40min，然后在65-80℃下加入三亚乙基四胺搅拌10-15min得到混合物B；
将剩余的1/3混合物A、有机硅添加剂和3-二乙胺基丙胺以及混合物B进行混合，然后喷涂在基材上，然后进行烘烤，冷却至室温；
S3、在冷却后的基材上喷涂聚四氟乙烯乳液，然后进行烘干，冷却。
通过采用上述技术方案，将聚苯胺、环氧树脂等树脂以及固化剂进行配置然后喷涂在基材上，然后进行烘干和冷却，此时的涂层附着在基材上，起到防止尿素腐蚀尿素加注机零部件的金属的目的，然后再在基材上喷涂聚四氟乙烯乳液，最终尿素加注机与车用尿素接触面耐水性和耐碱性优良，达到防止车用尿素腐蚀尿素加注机零部件金属的目的。过程中水以及水性聚氨酯树脂和水性异氰酸酯固化剂在热处理条件下，可以改善树脂附着力以及耐水性，最终涂层可以稳定存在于基层上，不会脱落，且还具有优良的耐水性。
进一步地，步骤S2中的烘烤温度为45-58℃，烘烤时间为8-12h，冷却方式为空冷。
进一步地，步骤S1中，丙酮和酒精分别超声清洗20-30min。
进一步地，步骤S3中，冷却后的基材上喷涂聚四氟乙烯乳液后，首先在30-40℃下烘烤24-36h，然后在45-60℃下烘烤16-20h，最后在65-75℃下烘烤3-5d，然后进行空冷。
通过采用上述技术方案，通过采用三段式烘烤，且温度逐渐增加的方式进行烘烤，一方面使得涂料与基材附着更为牢固，另一方面，使得其余物质可以换面填充聚苯胺的多孔结构，使得涂层联接更为紧密，与基层附着力更强。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的涂料用于尿素加注机的零部件，可以防止尿素加注机零部件与车用尿素接触的时候，金属不会被车用尿素腐蚀，同时，制得的涂料与金属的附着力强，防止其与尿素加注机零部件脱离，同时涂层还具有良好的耐碱性和耐水性，防止与车用尿素发生溶解或者反应；
2、本发明的方法，通过喷涂聚苯胺以及树脂等物质后，然后再喷涂聚四氟乙烯乳液，使得涂层具有优良的耐水性和耐碱性；
3、本发明中喷涂聚四氟乙烯乳液后通过温度逐渐增大的三段式烘干法，一方面使得涂料与基材附着力更强，另一方面，使得其余物质可以换面填充聚苯胺的多孔结构，使得涂层联接更为紧密，与基层附着力更强。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
尿素加注机零部件如流量计、电磁阀等外壳由金属制成，而当车用尿素与尿素加注机零部件接触的时候，金属与车用尿素中的微量氨发生反应，对尿素加注机零部件造成腐蚀，本发明采用在尿素加注机零部件外表面图上涂料的方法，在此构思上，一方面需要考虑涂料与金属的附着力，使之不能与零部件脱离，而且与金属也不能发生反应，同时，涂料需要有优良的耐水性、耐碱性，最终实现通过涂料防止尿素加注机零部件与车用尿素接触，造成金属的腐蚀，而且还不能与零部件脱离，同时涂料既不能与金属发生反应，与车用尿素接触的涂料也不能与车用尿素发生反应，也不能被溶解，基于此，发明人通过查阅大量的资料以及大量的试验，提供如下技术方案。
一种耐车用尿素腐蚀涂料，由以下重量份的原料制得：
100-150份聚四氟乙烯乳液、200-350份聚苯胺、200-300份环氧树脂、80-120份水性聚氨酯树脂、120-180份丙烯酸树脂、90-130份有机硅添加剂、20-30份水性异氰酸酯固化剂、15-25份三亚乙基四胺和10-20份聚酰胺固化剂、10-15份3-二乙胺基丙胺以及30-40份水。
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，以尿素加注机的零部件为基材，包括以下步骤：
S1、将金属表面用砂纸抛光，然后依次用丙酮和酒精分别超声清洗20-30min；
S2、将聚苯胺、环氧树脂、聚酰胺固化剂搅拌混合得到混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；
将水性聚氨酯树脂、水性异氰酸酯固化剂、丙烯酸树脂和水在105-110℃下搅拌30-40min，然后在65-80℃下加入三亚乙基四胺搅拌10-15min得到混合物B；
将剩余的1/3混合物A、有机硅添加剂和3-二乙胺基丙胺以及混合物B进行混合，然后喷涂在基材上，然后进行烘烤，烘烤温度为45-58℃，烘烤时间为8-12h，然后空冷至室温；
S3、在冷却后的基材上喷涂聚四氟乙烯乳液，然后在30-40℃下烘烤24-36h，然后在45-60℃下烘烤16-20h，最后在65-75℃下烘烤3-5d，然后进行空冷。
以下实施例中，聚苯胺购自苏州甫路生物科技有限公司；
聚四氟乙烯乳液购自湖北远成赛创科技有限公司
环氧树脂为双酚A型液体环氧树脂，购自山东德源环氧科技有限公司，牌号为E-51；
水性聚氨酯树脂购自深圳市蓝博环保科技有限公司，品牌为蓝博，型号为JF6015；
丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂，深圳市蓝博环保科技有限公司，品牌为蓝博，型号为JF1015；
有机硅树脂，购自安徽艾约塔硅油有限公司，品牌为IOTA，型号为IOTA PHPS；
硅烷偶联剂购自南京全希化工有限公司，型号为A-186，品牌为全希；
水性异氰酸酯固化剂购自武汉仕全新材料科技股份有限公司，品牌为仕全兴，产品名称为D-101水性异氰酸酯固化剂；
三亚乙基四胺购自金锦乐（湖南）化学有限公司；
3-二乙胺基丙胺，购自郑州艾克姆化工有限公司；
聚酰胺固化剂选用聚酰胺固化剂DJ650购自山东德源环氧科技有限公司。
实施例1
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，以尿素加注机的零部件为基材，包括以下步骤：
S1、将金属表面用砂纸抛光，然后依次用丙酮和酒精分别超声清洗25min；
S2、将300份聚苯胺、250份环氧树脂、15份聚酰胺固化剂搅拌混合得到混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；
将100份水性聚氨酯树脂、25份水性异氰酸酯固化剂、150份丙烯酸树脂和水在110℃下搅拌35min，然后在70℃下加入20份三亚乙基四胺搅拌12min得到混合物B；
将剩余的1/3混合物A、110份有机硅添加剂和12份3-二乙胺基丙胺以及混合物B进行混合，然后喷涂在基材上，然后进行烘烤，烘烤温度为50℃，烘烤时间为10h，然后空冷至室温；
S3、在冷却后的基材上喷涂125份聚四氟乙烯乳液，然后在30-40℃下烘烤30h，然后在50℃下烘烤18h，最后在70℃下烘烤4d，然后进行空冷。
其中，有机硅添加物包括有机硅树脂和硅烷偶联剂，且两者的质量比为1：1.8。
实施例2-5
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，涂料的原料配比如表1所示。
表1：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 聚四氟乙烯乳液 | 125 | 120 | 140 | 100 | 150 |
| 聚苯胺 | 300 | 260 | 320 | 200 | 350 |
| 环氧树脂 | 250 | 230 | 275 | 200 | 300 |
| 水性聚氨酯树脂 | 100 | 90 | 105 | 80 | 120 |
| 丙烯酸树脂 | 150 | 140 | 160 | 120 | 180 |
| 有机硅添加剂 | 110 | 100 | 120 | 90 | 130 |
| 水性异氰酸酯固化剂 | 25 | 23 | 28 | 20 | 30 |
| 三亚乙基四胺固化剂 | 20 | 18 | 23 | 15 | 25 |
| 聚酰胺固化剂 | 15 | 12 | 18 | 10 | 20 |
| 3-二乙胺基丙胺 | 12 | 11 | 13 | 10 | 15 |
| 水 | 35 | 32 | 38 | 30 | 40 |
实施例6
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，有机硅添加物由质量比为1:1.5的有机硅树脂和硅烷偶联剂制成。
实施例7
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，有机硅添加物由质量比为1:2的有机硅树脂和硅烷偶联剂制成。
实施例8
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，以尿素加注机的零部件为基材，包括以下步骤：
S1、将金属表面用砂纸抛光，然后依次用丙酮和酒精分别超声清洗20min；
S2、将300份聚苯胺、250份环氧树脂、15份聚酰胺固化剂搅拌混合得到混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；
将100份水性聚氨酯树脂、25份水性异氰酸酯固化剂、150份丙烯酸树脂和水在105℃下搅拌30min，然后在65℃下加入20份三亚乙基四胺搅拌10min得到混合物B；
将剩余的1/3混合物A、110份有机硅添加剂和12份3-二乙胺基丙胺以及混合物B进行混合，然后喷涂在基材上，然后进行烘烤，烘烤温度为45℃，烘烤时间为8h，然后空冷至室温；
S3、在冷却后的基材上喷涂125份聚四氟乙烯乳液，然后在30-40℃下烘烤24h，然后在45℃下烘烤16h，最后在65℃下烘烤3d，然后进行空冷。
其中，有机硅添加物包括有机硅树脂和硅烷偶联剂，且两者的质量比为1：1.8。
实施例9
一种耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，以尿素加注机的零部件为基材，包括以下步骤：
S1、将金属表面用砂纸抛光，然后依次用丙酮和酒精分别超声清洗30min；
S2、将聚苯胺、环氧树脂、聚酰胺固化剂搅拌混合得到混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；
将水性聚氨酯树脂、水性异氰酸酯固化剂、丙烯酸树脂和水在110℃下搅拌40min，然后在80℃下加入三亚乙基四胺搅拌15min得到混合物B；
将剩余的1/3混合物A、有机硅添加剂和3-二乙胺基丙胺以及混合物B进行混合，然后喷涂在基材上，然后进行烘烤，烘烤温度为58℃，烘烤时间为12h，然后空冷至室温；
S3、在冷却后的基材上喷涂聚四氟乙烯乳液，然后在40℃下烘烤36h，然后在60℃下烘烤20h，最后在75℃下烘烤5d，然后进行空冷。
其中，有机硅添加物包括有机硅树脂和硅烷偶联剂，且两者的质量比为1：1.8。
性能检测
选用尿素加注机的流量计为基材，按照实施例1-9的方法进行，将涂料涂覆于流量计上，然后对其进行性能检测，结果如下表2所示：
表2：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | |
| 颜色及外观 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 | 清澈透明，无杂质 |
| 附着力 | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
| 耐水性（h） | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 | 240 |
| 耐碱性 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 | 无异常现象，无溶解现象或反应现象 |
由上表可以看出，通过本方案制得的涂料用于尿素加注机的流量计上，颜色清澈透明无杂质，且涂料与尿素加注机流量计附着力优良，对于流量计有车用尿素不间断流经，可以看到在10天内，流量计的涂层都未有变化，既不会发生水解，也不会与车用尿素发生反应，同时涂层也不会与流量计脱离，按照实施例1-9的方法将涂料用于尿素加注机的电磁阀上，也可以观察检测到上述现象，实现了本方案需要解决的问题。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种耐车用尿素腐蚀涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制得：
100-150份聚四氟乙烯乳液、200-350份聚苯胺、200-300份环氧树脂、80-120份水性聚氨酯树脂、120-180份丙烯酸树脂、90-130份有机硅添加剂、20-30份水性异氰酸酯固化剂、15-25份三亚乙基四胺和10-20份聚酰胺固化剂、10-15份3-二乙胺基丙胺以及30-40份水。
2.根据权利要求1所述的一种耐车用尿素腐蚀涂料，其特征在于，该耐车用尿素腐蚀涂料由以下重量份的原料制得：
120-140份聚四氟乙烯乳液、260-320份聚苯胺、230-275份环氧树脂、90-105份水性聚氨酯树脂、140-160份丙烯酸树脂、100-120份有机硅添加剂、23-28份水性异氰酸酯固化剂、18-23份三亚乙基四胺固化剂、12-18份聚酰胺固化剂、11-13份3-二乙胺基丙胺以及32-38份水。
3.根据权利要求1所述的一种耐车用尿素腐蚀涂料，其特征在于，125份聚四氟乙烯乳液、300份聚苯胺、250份环氧树脂、100份水性聚氨酯树脂、150份丙烯酸树脂、110份有机硅添加剂、25份水性异氰酸酯固化剂、20份三亚乙基四胺固化剂、15份聚酰胺固化剂、12份3-二乙胺基丙胺以及35份水。
4.根据权利要求1所述的一种耐车用尿素腐蚀涂料，其特征在于，所述有机硅添加物包括有机硅树脂和硅烷偶联剂，且两者的质量比为1：1.5-2。
5.一种如权利要求1-4任一所述耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，其特征在于，以尿素加注机的零部件为基材，包括以下步骤：
S1、将金属表面用砂纸抛光，然后依次用丙酮和酒精分别超声清洗；
S2、将聚苯胺、环氧树脂、聚酰胺固化剂搅拌混合得到混合物A，将2/3的混合物A喷涂于基材上；
将水性聚氨酯树脂、水性异氰酸酯固化剂、丙烯酸树脂和水在105-110℃下搅拌30-40min，然后在65-80℃下加入三亚乙基四胺搅拌10-15min得到混合物B；
将剩余的1/3混合物A、有机硅添加剂和3-二乙胺基丙胺以及混合物B进行混合，然后喷涂在基材上，然后进行烘烤，冷却至室温；
S3、在冷却后的基材上喷涂聚四氟乙烯乳液，然后进行烘干，冷却。
6.根据权利要求5所述耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，其特征在于，步骤S1中，丙酮和酒精分别超声清洗20-30min。
7.根据权利要求5所述的耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，其特征在于，步骤S2中的烘烤温度为45-58℃，烘烤时间为8-12h，冷却方式为空冷。
8.根据权利要求5所述的耐车用尿素腐蚀涂料在尿素加注机上的应用方法，其特征在于，步骤S3中，冷却后的基材上喷涂聚四氟乙烯乳液后，首先在30-40℃下烘烤24-36h，然后在45-60℃下烘烤16-20h，最后在65-75℃下烘烤3-5d，然后进行空冷。
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| CN104293075A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-01-21 | 山东中大药业有限公司 | 一种改性聚苯胺型防腐涂料及其制备方法 |
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