CN110564291A - 一种防腐保温一体化的涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防腐保温一体化的涂层，通过有机硅基胶和交联剂在催化剂作用下，在水汽的辅助下交联成三维网状结构作为防腐保温涂层基体，通过添加助剂和填料，调节防腐保温涂层与涂层基底的附着力，实现涂层在需要剥离时，在外力作用下不会使涂层变成粉末从而很容易从基底上剥离，最终制备得到防腐保温一体化的涂层。其中，有机硅基胶为端羟基聚二甲基硅氧烷，助剂为固化剂、增塑剂和分散剂，填料为钛白粉、云母和滑石粉，交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷或甲氧基POSS。所制备的涂层在室温下的粘度小于等于10000cP，拉伸强度大于2.0MPa，断裂伸长率大于50％，可适应‑30‑200℃温度范围。

Description

一种防腐保温一体化的涂层
技术领域
本发明涉及设备、管线保温层的腐蚀防护领域，具体涉及一种防腐保温一体化的涂层。
背景技术
150℃以下的碳钢和不锈钢设备、管线是保温层下腐蚀的重灾区，特别是结构复杂部位，由于施工困难，保温层下腐蚀更为严重，但是由于保温层的遮蔽作用，保温层下腐蚀不易被发现，同时，其检测难度较高，检测量大，部分位置难以检测。相关调研表明,有保温层的设备、管线运行随着使用年限增加，保温层下腐蚀非常严重，很多设备和管线因保温层下腐蚀严重而需要更换，也发生了很多起工艺管道保温层下腐蚀穿孔的安全事故。
目前国内还未出现防腐保温一体化涂料涂层，一些高校正在尝试研发，国外个别大型涂料生产商有相关产品，但是价格很高，应用不广泛。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种防腐保温一体化的涂层，解决设备、管线等保温层下的腐蚀难以发现的问题，实现腐蚀的早期发现，有效避免保温层下腐蚀而导致的安全问题。
本发明采用以下的技术方案：
一种防腐保温一体化的涂层，通过有机硅基胶和交联剂在催化剂作用下，在水汽的辅助下交联成三维网状结构作为防腐保温涂层基体，通过添加助剂和填料，调节防腐保温涂层与涂层基底的附着力，实现涂层在需要剥离时，在外力作用下不会使涂层变成粉末从而很容易从基底上剥离，最终制备得到防腐保温一体化的涂层。
优选地，所述有机硅基胶为端羟基聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷或甲氧基POSS。
优选地，所述助剂为固化剂、增塑剂和/或分散剂。
优选地，所述填料为钛白粉、云母和/或滑石粉。
优选地，所制得的涂层的固体含量为70％。
优选地，所制得的涂层在室温下的粘度小于等于10000cP。
优选地，所制得的涂层的拉伸强度大于2.0MPa。
优选地，所制得的涂层的断裂伸长率大于50％。
优选地，所制得的涂层的适应温度范围为-30-200℃。
技术原理：
采用有机硅基胶(有机改性硅橡胶弹性体)作为保温防腐涂层的基体，利用有机硅基胶的防水耐候耐紫外耐温性能，达到防腐耐候效果；通过添加助剂和填料(低密度保温材料)，起到保温效果，且可通过助剂和填料调节有机硅基胶(有机改性硅橡胶弹性体)的力学性能，使之达到合理的拉伸强度、伸长率，尤其是涂层与钢材基底的附着力，调整涂层的可剥离性能，实现涂层在需要剥离时，在外力作用下不会使涂层变成粉末而很容易从基底上剥离。
本发明具有的有益效果是：
采用合理的交联剂提高有机硅基胶(有机改性硅橡胶弹性体)的力学性能，且在有机硅基胶(有机改性硅橡胶弹性体)内部形成较多的孔道结构，以利于在其内部保留较多空气，从而提高涂层保温防腐性能；在有机硅基胶(有机改性硅橡胶弹性体)制成的防腐保温涂层基体中添加合理的助剂，在固化过程可渗透到金属表面与钢铁发生化学键作用，而这些助剂与有机硅基胶(有机改性硅橡胶弹性体)均为疏水分子，可以防止水分子的渗透，从而起到防腐作用；通过添加低密度填料，增加涂层的力学性能并降低涂层的导热系数；采用硅橡胶微发泡技术，在硅橡胶体系中形成大量的、均匀的、不破裂或易修复的微泡，提高涂层的孔隙率，从而进一步降低其导热系数。同时，各个微泡本身是疏水的，且孤立存在，不相互贯通，使水分不能从涂层表面通过微泡逐步渗透到涂层内部。从而实现保温和防腐协同作用，解决传统上由于保温层的遮蔽作用而导致的保温层下腐蚀难以发现的问题,可实现腐蚀的早期发现,有效避免保温层下腐蚀导致的安全问题。
附图说明
图1为以甲基三甲氧基硅烷为交联剂的脱醇型硅橡胶交联的示意图。
图2为以甲氧基POSS为交联剂的固化机理的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的说明：
一种防腐保温一体化的涂层，通过有机硅基胶和交联剂在催化剂作用下，在水汽的辅助下交联成三维网状结构作为防腐保温涂层基体，通过添加助剂和填料，调节防腐保温涂层与涂层基底的附着力，实现涂层在需要剥离时，在外力作用下不会使涂层变成粉末从而很容易从基底上剥离，最终制备得到防腐保温一体化的涂层。
其中，有机硅基胶为端羟基聚二甲基硅氧烷，助剂为固化剂、增塑剂和分散剂，填料为钛白粉、云母和滑石粉。
实施例1
交联剂采用甲基三甲氧基硅烷。所制得的涂层在室温下的粘度小于等于10000cP；拉伸强度大于2.0MPa；断裂伸长率大于50％；适应温度范围为-30-200℃。
甲基三甲氧基硅烷为交联剂的脱醇型硅橡胶交联的示意图见图1所示。
甲基三甲氧基硅烷不仅可以大幅度提高硅橡胶的力学性能，而且在硅橡胶内部形成较多的孔道结构，有利于在内部保留较多空气，从而提高保温防腐性能。
实施例2
交联剂采用甲氧基POSS。所制得的涂层在室温下的粘度小于等于10000cP；拉伸强度大于2.0MPa；断裂伸长率大于50％；适应温度范围为-30-200℃。
以甲氧基POSS为交联剂的固化机理的示意图见图2所示。
甲氧基POSS不仅可以大幅度提高硅橡胶的力学性能，而且在硅橡胶内部形成较多的孔道结构，有利于在内部保留较多空气，从而提高保温防腐性能。
当然，上述说明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实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，通过有机硅基胶和交联剂在催化剂作用下，在水汽的辅助下交联成三维网状结构作为防腐保温涂层基体，通过添加助剂和填料，调节防腐保温涂层与涂层基底的附着力，最后制备得到防腐保温一体化的涂层。
2.根据权利要求1所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所述有机硅基胶为端羟基聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷或甲氧基POSS。
4.根据权利要求3所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所述助剂为固化剂、增塑剂和/或分散剂。
5.根据权利要求4所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所述填料为钛白粉、云母和/或滑石粉。
6.根据权利要求1至5任一一项所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所制得的涂层的固体含量为70％。
7.根据权利要求1至5任一一项所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所制得的涂层在室温下的粘度小于等于10000cP。
8.根据权利要求1至5任一一项所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所制得的涂层的拉伸强度大于2.0MPa。
9.根据权利要求1至5任一一项所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所制得的涂层的断裂伸长率大于50％。
10.根据权利要求1至5任一一项所述的一种防腐保温一体化的涂层，其特征在于，所制得的涂层的适应温度范围为-30-200℃。
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