CN110511671B - 一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料领域，特别涉及一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料；本发明中该方法不仅缩短合成含钛有机硅树脂时间，而且含钛有机硅树脂内即含有链状硅氧骨架(Si‑O‑Si)又含有含有硅氧钛骨架(Si‑O‑Ti)，通过Si‑O‑Si和Si‑O‑Ti与含钛有机硅树脂内的聚酯嫁接，从而形成致密的耐热基团链，提高含钛有机硅树脂的耐热性，同时形成环氧含钛有机硅树脂，从而进一步提高环氧含钛有机硅树脂的耐热性，最终形成的高交联、大分子的高聚物，机械强度高，具有良好的抗裂性，从而保证在长时间高温条件下，不会出现裂缝；同时通过固化剂、稳定剂以及防老剂，提高其高聚物抗氧化性，放防止其高聚物的热分解。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，特别涉及一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
背景技术
蒸馏塔常用于石油工业中的分离提纯，将石油中的各种有机物进行分离提纯，主要有板式塔与填料塔两种类型，又根据操作方式分为连续精馏塔与间歇精馏塔。通常蒸气由塔底进入，蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离提纯的目的。
目前，在石油工业中分离提纯，由于石油副产物蒸馏温度高，长时间高温反应容易对蒸馏塔内壁产生损伤，出现裂缝等现象，从而随着蒸馏塔使用时间的增加，裂缝会贯穿塔壁，进而容易出现安全生产事故。
现开发一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，解决长时间高温反应容易对蒸馏塔内壁产生损伤，出现裂缝等现象。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，用于解决背景技术中所提出的技术问题。
为了达到上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料由以下重量份的组分组成：三羟基乙基异氰尿酸酯20-30份、溴代二酚基丙烷环氧树脂25-35份、甲苯-2，4-二异氰酸酯15-20份、S3049聚酯多元醇50-60份、对氨基苯基三甲基硅烷10-20份、三羟甲基丙烷5-8份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)20-30份、钛酸丁酯15-30份、葵二酸4-8份、二甲苯30-40份、环己酮20-30份、环己烷二甲酸酐8-12份、八苯基-POSS5-10份、胺类催化剂0.5-1.0份、二月桂酸二丁基锡1-1.5份、固化剂2-4份、稳定剂2-3份、防老剂0.5-1.0份。
更进一步地，所述胺类催化剂选用双(2-二甲氨基乙基)醚、N，N-二甲基苄胺中的一种。
更进一步地，所述固化剂选用N3390、二乙烯三胺中的一种。
更进一步地，所述稳定剂选用介氨基巴豆酸醋、稀土中的一种。
更进一步地，所述防老剂选用N-苯基-α-苯胺。
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应罐内将S3049聚酯多元醇减压脱水1-2h，再将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入反应罐内，在60-80℃下400-500r/min搅拌反应1-3h，再将KH-540在0.5-1.0h内滴入反应罐内，再将三羟甲基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯混合均匀后加入反应罐内，在60-80℃下600-800r/min搅拌反应2-5h，然后在60-90℃下常压蒸馏后，再加入二月桂酸二丁基锡，并在140-150℃减压蒸馏，得到含钛有机硅树脂；
S2：将二甲苯、环己酮和胺类催化剂放入反应罐内，并将溴代二酚基丙烷环氧树脂与S1得到含钛有机硅树脂放入反应罐内在160-190℃下400-500r/min搅拌反应2-4h，然后离火降温，得到环氧含钛有机硅树脂；
S3：将S2得到的环氧含钛有机硅树脂、三羟基乙基异氰尿酸酯、八苯基-POSS和环己烷二甲酸酐放入反应罐内，在150-160℃下400-500r/min搅拌反应1-2h，降温100-120℃后，再将固化剂、稳定剂以及防老剂放入反应罐内，并100-120℃下400-500r/min搅拌反应2-3h，得到涂料初制品；
S4：将S3得到的涂料初制品放入电炉内，在600-800℃煅烧5-10min，得到涂料，即为石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：
1、通过在将S3049聚酯多元醇条件下，甲苯-2，4-二异氰酸酯与KH-540发生聚合反应，形成聚合硅树脂，聚合硅树脂通过与羟基氧基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯，对聚合硅树脂进行改性，形成含钛有机硅树脂，该方法不仅缩短合成含钛有机硅树脂时间，而且含钛有机硅树脂内即含有链状硅氧骨架(Si-O-Si)又含有硅氧钛骨架(Si-O-Ti)，通过Si-O-Si和Si-O-Ti与含钛有机硅树脂内的聚酯嫁接，从而形成致密的耐热基团链，提高含钛有机硅树脂的耐热性。
2、通过在二甲苯与环己酮条件下，胺类催化剂的催化下，溴代二酚基丙烷环氧树脂与含钛有机硅树脂反应，形成环氧含钛有机硅树脂，由于溴代二酚基丙烷环氧基团具有良好的粘结性能和热稳定性，从而进一步提高环氧含钛有机硅树脂的耐热性。
3、通过在环己烷二甲酸酐条件下，八苯基-POSS、环氧含钛有机硅树脂与三羟基乙基异氰尿酸酯形成高交联、大分子的高聚物，其中含有大量聚酯树脂链，并形成致密，键能大的致密网结构，提高高聚物的机械强度，具有良好的抗裂性，从而保证在长时间高温条件下，不会出现裂缝；同时通过固化剂、稳定剂以及防老剂，提高其高聚物抗氧化性，放防止其高聚物的热分解。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料由以下重量份的组分组成：三羟基乙基异氰尿酸酯20份、溴代二酚基丙烷环氧树脂30份、甲苯-2，4-二异氰酸酯18份、S3049聚酯多元醇50份、对氨基苯基三甲基硅烷14份、三羟甲基丙烷8份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)27份、钛酸丁酯15份、葵二酸6份、二甲苯40份、环己酮25份、环己烷二甲酸酐10份、八苯基-POSS6份、胺类催化剂0.5份、二月桂酸二丁基锡1.4份、固化剂2份、稳定剂3份、防老剂0.5份。
所述胺类催化剂选用双(2-二甲氨基乙基)醚。
所述固化剂选用N3390。
所述稳定剂选用介氨基巴豆酸醋。
所述防老剂选用N-苯基-α-苯胺。
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应罐内将S3049聚酯多元醇减压脱水1h，再将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入反应罐内，在60℃下500r/min搅拌反应2h，再将KH-540在0.5h内滴入反应罐内，再将三羟甲基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯混合均匀后加入反应罐内，在70℃下700r/min搅拌反应4h，然后在70℃下常压蒸馏后，再加入二月桂酸二丁基锡，并在140℃减压蒸馏，得到含钛有机硅树脂；
S2：将二甲苯、环己酮和胺类催化剂放入反应罐内，并将溴代二酚基丙烷环氧树脂与S1得到含钛有机硅树脂放入反应罐内在180℃下500r/min搅拌反应2h，然后离火降温，得到环氧含钛有机硅树脂；
S3：将S2得到的环氧含钛有机硅树脂、三羟基乙基异氰尿酸酯、八苯基-POSS和环己烷二甲酸酐放入反应罐内，在154℃下400r/min搅拌反应1.5h，降温100℃后，再将固化剂、稳定剂以及防老剂放入反应罐内，并100℃下400r/min搅拌反应3h，得到涂料初制品；
S4：将S3得到的涂料初制品放入电炉内，在600℃煅烧10min，得到涂料，即为石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
实施例2：
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料由以下重量份的组分组成：三羟基乙基异氰尿酸酯24份、溴代二酚基丙烷环氧树脂25份、甲苯-2，4-二异氰酸酯20份、S3049聚酯多元醇53份、对氨基苯基三甲基硅烷10份、三羟甲基丙烷7份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)24份、钛酸丁酯20份、葵二酸8份、二甲苯36份、环己酮28份、环己烷二甲酸酐8份、八苯基-POSS5份、胺类催化剂0.7份、二月桂酸二丁基锡1.2份、固化剂3份、稳定剂2.8份、防老剂0.7份。
更进一步地，所述胺类催化剂选用双(2-二甲氨基乙基)醚。
更进一步地，所述固化剂选用N3390。
更进一步地，所述稳定剂选用介氨基巴豆酸醋。
更进一步地，所述防老剂选用N-苯基-α-苯胺。
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应罐内将S3049聚酯多元醇减压脱水1h，再将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入反应罐内，在68℃下420r/min搅拌反应3h，再将KH-540在0.7h内滴入反应罐内，再将三羟甲基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯混合均匀后加入反应罐内，在80℃下600r/min搅拌反应3h，然后在90℃下常压蒸馏后，再加入二月桂酸二丁基锡，并在143℃减压蒸馏，得到含钛有机硅树脂；
S2：将二甲苯、环己酮和胺类催化剂放入反应罐内，并将溴代二酚基丙烷环氧树脂与S1得到含钛有机硅树脂放入反应罐内在170℃下480r/min搅拌反应2h，然后离火降温，得到环氧含钛有机硅树脂；
S3：将S2得到的环氧含钛有机硅树脂、三羟基乙基异氰尿酸酯、八苯基-POSS和环己烷二甲酸酐放入反应罐内，在160℃下420r/min搅拌反应1h，降温105℃后，再将固化剂、稳定剂以及防老剂放入反应罐内，并105℃下420r/min搅拌反应2.4h，得到涂料初制品；
S4：将S3得到的涂料初制品放入电炉内，在700℃煅烧6min，得到涂料，即为石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
实施例3：
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料由以下重量份的组分组成：三羟基乙基异氰尿酸酯28份、溴代二酚基丙烷环氧树脂35份、甲苯-2，4-二异氰酸酯15份、S3049聚酯多元醇56份、对氨基苯基三甲基硅烷18份、三羟甲基丙烷6份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)30份、钛酸丁酯25份、葵二酸4份、二甲苯30份、环己酮30份、环己烷二甲酸酐12份、八苯基-POSS10份、胺类催化剂0.8份、二月桂酸二丁基锡1份、固化剂2份、稳定剂2份、防老剂0.8份。
更进一步地，所述胺类催化剂选用N，N-二甲基苄胺。
更进一步地，所述固化剂选用二乙烯三胺。
更进一步地，所述稳定剂选用稀土。
更进一步地，所述防老剂选用N-苯基-α-苯胺。
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应罐内将S3049聚酯多元醇减压脱水2h，再将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入反应罐内，在70℃下400r/min搅拌反应1h，再将KH-540在0.8h内滴入反应罐内，再将三羟甲基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯混合均匀后加入反应罐内，在60℃下730r/min搅拌反应5h，然后在80℃下常压蒸馏后，再加入二月桂酸二丁基锡，并在147℃减压蒸馏，得到含钛有机硅树脂；
S2：将二甲苯、环己酮和胺类催化剂放入反应罐内，并将溴代二酚基丙烷环氧树脂与S1得到含钛有机硅树脂放入反应罐内在160℃下400r/min搅拌反应3h，然后离火降温，得到环氧含钛有机硅树脂；
S3：将S2得到的环氧含钛有机硅树脂、三羟基乙基异氰尿酸酯、八苯基-POSS和环己烷二甲酸酐放入反应罐内，在150℃下460r/min搅拌反应2h，降温110℃后，再将固化剂、稳定剂以及防老剂放入反应罐内，并110℃下460r/min搅拌反应2h，得到涂料初制品；
S4：将S3得到的涂料初制品放入电炉内，在740℃煅烧5min，得到涂料，即为石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
实施例4：
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料由以下重量份的组分组成：三羟基乙基异氰尿酸酯30份、溴代二酚基丙烷环氧树脂28份、甲苯-2，4-二异氰酸酯17份、S3049聚酯多元醇60份、对氨基苯基三甲基硅烷20份、三羟甲基丙烷5份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)20份、钛酸丁酯30份、葵二酸5份、二甲苯34份、环己酮20份、环己烷二甲酸酐11份、八苯基-POSS8份、胺类催化剂1.0份、二月桂酸二丁基锡1.5份、固化剂4份、稳定剂2.4份、防老剂1.0份。
更进一步地，所述胺类催化剂选用N，N-二甲基苄胺。
更进一步地，所述固化剂选用二乙烯三胺。
更进一步地，所述稳定剂选用稀土中。
更进一步地，所述防老剂选用N-苯基-α-苯胺。
一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1：在反应罐内将S3049聚酯多元醇减压脱水2h，再将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入反应罐内，在80℃下460r/min搅拌反应1.5h，再将KH-540在1.0h内滴入反应罐内，再将三羟甲基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯混合均匀后加入反应罐内，在70℃下800r/min搅拌反应2h，然后在60℃下常压蒸馏后，再加入二月桂酸二丁基锡，并在150℃减压蒸馏，得到含钛有机硅树脂；
S2：将二甲苯、环己酮和胺类催化剂放入反应罐内，并将溴代二酚基丙烷环氧树脂与S1得到含钛有机硅树脂放入反应罐内在190℃下420r/min搅拌反应4h，然后离火降温，得到环氧含钛有机硅树脂；
S3：将S2得到的环氧含钛有机硅树脂、三羟基乙基异氰尿酸酯、八苯基-POSS和环己烷二甲酸酐放入反应罐内，在156℃下500r/min搅拌反应1.5h，降温120℃后，再将固化剂、稳定剂以及防老剂放入反应罐内，并120℃下500r/min搅拌反应2.8h，得到涂料初制品；
S4：将S3得到的涂料初制品放入电炉内，在800℃煅烧8min，得到涂料，即为石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
检测结果：
对市售某品牌抗开裂耐热涂料(对比例)和本发明制备的石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料(实施例)进行性能测定，结果见下表：
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，其特征在于：所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料由以下重量份的组分组成：三羟基乙基异氰尿酸酯20-30份、溴代二酚基丙烷环氧树脂25-35份、甲苯-2，4-二异氰酸酯15-20份、S3049聚酯多元醇50-60份、对氨基苯基三甲基硅烷10-20份、三羟甲基丙烷5-8份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH-540)20-30份、钛酸丁酯15-30份、葵二酸4-8份、二甲苯30-40份、环己酮20-30份、环己烷二甲酸酐8-12份、八苯基-POSS5-10份、胺类催化剂0.5-1.0份、二月桂酸二丁基锡1-1.5份、固化剂2-4份、稳定剂2-3份、防老剂0.5-1.0份；
所述石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料制备方法包括以下步骤：
S1：在反应罐内将S3049聚酯多元醇减压脱水1-2h，再将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入反应罐内，在60-80℃下400-500r/min搅拌反应1-3h，再将KH-540在0.5-1.0h内滴入反应罐内，再将三羟甲基丙烷、葵二酸、对氨基苯基三甲基硅烷和钛酸丁酯混合均匀后加入反应罐内，在60-80℃下600-800r/min搅拌反应2-5h，然后在60-90℃下常压蒸馏后，再加入二月桂酸二丁基锡，并在140-150℃减压蒸馏，得到含钛有机硅树脂；
S2：将二甲苯、环己酮和胺类催化剂放入反应罐内，并将溴代二酚基丙烷环氧树脂与S1得到含钛有机硅树脂放入反应罐内在160-190℃下400-500r/min搅拌反应2-4h，然后离火降温，得到环氧含钛有机硅树脂；
S3：将S2得到的环氧含钛有机硅树脂、三羟基乙基异氰尿酸酯、八苯基-POSS和环己烷二甲酸酐放入反应罐内，在150-160℃下400-500r/min搅拌反应1-2h，降温100-120℃后，再将固化剂、稳定剂以及防老剂放入反应罐内，并100-120℃下400-500r/min搅拌反应2-3h，得到涂料初制品；
S4：将S3得到的涂料初制品放入电炉内，在600-800℃煅烧5-10min，得到涂料，即为石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料。
2.根据权利要求1所述的一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，其特征在于：所述胺类催化剂选用双(2-二甲氨基乙基)醚、N，N-二甲基苄胺中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，其特征在于：所述固化剂选用N3390、二乙烯三胺中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，其特征在于：所述稳定剂选用介氨基巴豆酸醋、稀土中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于石油蒸馏塔抗开裂耐热涂料，其特征在于：所述防老剂选用N-苯基-α-苯胺。
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