CN112375483A - 长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法 - Google Patents

长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及工业重防腐涂料技术领域，具体说是一种能够满足中储罐外壁隔热防腐要求的长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法。该长效重防腐反射隔热涂料在其配方原料中，使用了环氧改性羟基丙烯酸树脂，环氧树脂中含有的羟基是强极性基团，因此增强了涂层对基材的附着力，涂层对基材的附着力的增强促使了涂层耐盐雾性能的增强。环氧树脂中含有的醚键是强极性基团，因此增强了涂层的耐酸、耐碱及耐化学品性能，使涂层表面不容易被各种腐蚀介质所破坏。在保持了涂料反射隔热性能的同时，提高了涂料的长效防腐蚀性能，具有在重腐蚀环境下长久使用的效果。

Description

长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业重防腐涂料技术领域，具体说是一种能够满足中储罐外壁隔热防腐要求的长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法。
背景技术
目前涂料正向节约能源、经济高效的趋势发展，长效型重防腐蚀涂料越来越受到人们的关注。
市场上现有的隔热涂料产品，特别是中储罐外壁使用的涂料，隔热性能虽然能够达到标准要求，但在沿海、石油化工等苛刻腐蚀环境区域，随着使用时间的延长，漆膜会被各种酸、碱、盐等腐蚀介质以及自动喷淋冷却水浸泡破坏，逐渐失去反射隔热的效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法。该涂料不但具有反射隔热的性能，还具备长效防腐蚀性能，可在重腐蚀环境下长久使用。
为解决上述问题，采取以下技术方案：
本发明的长效重防腐反射隔热涂料的特点是包括甲组分和乙组份，两者质量比为（5～16）：2。所述甲组份由以下质量份数的原料组成：环氧改性羟基丙烯酸树脂40～60份；金红石型钛白粉18～24份；云母粉3～10份；空心玻璃微珠5～15份；助剂1～3份；混合溶剂8～15份。所述乙组分由以下质量份数的原料组成：固化剂25～35份；醋酸丁酯5～10份。其中，所述环氧改性羟基丙烯酸树脂由以下质量份数的原料组成：羟基丙烯酸树脂30～60份；环氧树脂5～15份；二甲苯5～15份；丙二醇甲醚5～15份；紫外光吸收剂5～10份；紫外光稳定剂5～10份；氯化石蜡5～15份。
其中，所述羟基丙烯酸树脂的参数为羟基含量：2.5～4%，Tg：35～55℃。
所述环氧树脂的环氧当量为184～230g/mol。
所述助剂为分散剂、消泡剂剂、防沉剂。所述分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂。所述消泡剂为有机硅类消泡剂。所述防沉剂为聚酰胺蜡类防沉剂。
所述混合溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物，两者质量比为 1:（2～4）。
所述固化剂为三聚体异氰酸酯固化剂。
本发明的长效重防腐反射隔热涂料的制备方法的特点是按质量份计步骤如下。
（1）环氧改性羟基丙烯酸树脂的制备：
在干燥清洁的夹套反应釜中加入5～15份的二甲苯、5～15份丙二醇甲醚、30～60份的羟基丙烯酸树脂，搅拌速度在600～1200r/min，搅拌10～30min；搅拌均匀后再加入5～15份环氧树脂，分3～5次加入，每次间隔15～45分钟，搅拌均匀后，升温到90～100℃，保温搅拌1～2h，冷却至室温后，再加入5～10份的紫外光吸收剂、5～10份的紫外光稳定剂、5～15份的氯化石蜡，搅拌均匀后，升温到50～60℃，保温搅拌1～2h，即得环氧改性羟基丙烯酸树脂。
（2）甲组分的制备：
取步骤（1）所得的环氧改性羟基丙烯酸树脂40～60份，金红石型钛白粉18～24份、云母粉3～10份、助剂1～3份、混合溶剂8～15份，搅拌分散均匀，进砂磨机研磨至细度≤20μm，得到浆料；将该浆料在300～500r/min 的搅拌速度下，加入空心玻璃微珠5～15份，混合均匀，得到甲组份。
（3）乙组份的制备：
将固化剂25～35份、醋酸丁酯5～10份，混合均匀，得到乙组份。
（4）取步骤（2）制得的甲组份和步骤（3）制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为（5～16）：2混合均匀，即得长效重防腐反射隔热涂料。
采取上述方案，具有以下优点：
本发明的长效重防腐反射隔热涂料及其制备方法中，其甲组份使用了环氧改性羟基丙烯酸树脂，环氧树脂中含有的羟基是强极性基团，因此增强了涂层对基材的附着力，涂层对基材的附着力的增强促使了涂层耐盐雾性能的增强；环氧树脂中含有的醚键是强极性基团，因此增强了涂层的耐酸、耐碱及耐化学品性能，使涂层表面不容易被各种腐蚀介质所破坏，在保持了涂料反射隔热性能的同时，提高了涂料的长效防腐蚀性能，具有在重腐蚀环境下长久使用的效果。
本发明的长效重防腐反射隔热涂料可用于沿海和石油化工环境下的管道、储罐的外表面的隔热和防护，可有效隔绝酸、碱、盐等介质的腐蚀；有效隔绝太阳光辐射和空气中的热辐射传导。其热反射率大于90%，同等条件下与未涂装该涂料的情况相比，物体的表面温度下降15～30℃，物体内部的温度下降8～15℃；且具有良好的耐酸、碱、盐雾、盐水和耐候性。本发明通过对树脂的改性使涂层对腐蚀介质的防护性能大大的提高，从而让涂层能够在恶劣环境下长久防护，从而保证了反射隔热的长效性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一
本实施例的长效重防腐反射隔热涂料包括甲组分和乙组份，两者质量比为8:1。
所述甲组份由以下质量份数的原料组成：环氧改性羟基丙烯酸树脂40份；金红石型钛白粉18份；云母粉3份；空心玻璃微珠5份；助剂1份；混合溶剂8份。
所述乙组分由以下质量份数的原料组成：固化剂25份；醋酸丁酯10份。
其中，所述环氧改性羟基丙烯酸树脂由以下质量份数的原料组成：羟基丙烯酸树脂30份；环氧树脂5份；二甲苯5份；丙二醇甲醚5份；紫外光吸收剂5份；紫外光稳定剂5份；氯化石蜡5份。
其中，所述羟基丙烯酸树脂的参数为羟基含量：2.5%，Tg（玻璃化温度）：35℃。
所述环氧树脂的环氧当量为184g/mol。
所述助剂为分散剂、消泡剂剂、防沉剂。
所述分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂，其质量分数为0.3份。
所述消泡剂为有机硅类消泡剂，其质量分数为0.2份。
所述防沉剂为聚酰胺蜡类防沉剂，其质量分数为0.5份。
所述混合溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物，二甲苯2份，醋酸丁酯6份，即两者的质量比为1:3。
所述固化剂为三聚体异氰酸酯固化剂。
本实施例的长效重防腐反射隔热涂料的制备方法按质量份计步骤如下。
（1）环氧改性羟基丙烯酸树脂的制备：
在干燥清洁的夹套反应釜中加入5份的二甲苯、5份丙二醇甲醚、30份的羟基丙烯酸树脂，搅拌速度在600r/min，搅拌30min；搅拌均匀后再加入5份环氧树脂，分3次加入，每次间隔15分钟，搅拌均匀后，升温到90℃，保温搅拌1h，冷却至室温后，再加入5份的紫外光吸收剂、5份的紫外光稳定剂、5份的氯化石蜡，搅拌均匀后，升温到50℃，保温搅拌1h，即得环氧改性羟基丙烯酸树脂。
（2）甲组分的制备：
取步骤（1）所得的环氧改性羟基丙烯酸树脂40份，金红石型钛白粉18份、云母粉3份、助剂1份、混合溶剂8份，搅拌分散均匀，进砂磨机研磨至细度≤20μm，得到浆料；将该浆料在300r/min 的搅拌速度下，加入空心玻璃微珠5份，混合均匀，得到甲组份。
（3）乙组份的制备：
将固化剂25份、醋酸丁酯10份，混合均匀，得到乙组份。
（4）取步骤（2）制得的甲组份和步骤（3）制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为8:1混合均匀，即得长效重防腐反射隔热涂料。
实施例二
本实施例的长效重防腐反射隔热涂料包括甲组分和乙组份，两者质量比为13:3。
所述甲组份由以下质量份数的原料组成：环氧改性羟基丙烯酸树脂50份；金红石型钛白粉21份；云母粉6.5份；空心玻璃微珠10份；助剂2份；混合溶剂12份。
所述乙组分由以下质量份数的原料组成：固化剂30份；醋酸丁酯7.5份。
其中，所述环氧改性羟基丙烯酸树脂由以下质量份数的原料组成：羟基丙烯酸树脂45份；环氧树脂10份；二甲苯10份；丙二醇甲醚10份；紫外光吸收剂7.5份；紫外光稳定剂7.5份；氯化石蜡10份。
其中，所述羟基丙烯酸树脂的参数为羟基含量：3.2%，Tg（玻璃化温度）：45℃。
所述环氧树脂的环氧当量为190g/mol。
所述助剂为分散剂、消泡剂剂、防沉剂。
所述分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂，其质量分数为0.5份。
所述消泡剂为有机硅类消泡剂，其质量分数为0.5份。
所述防沉剂为聚酰胺蜡类防沉剂，其质量分数为1份。
所述混合溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物，二甲苯4份，醋酸丁酯8份，即两者的质量比为 1:2。
所述固化剂为三聚体异氰酸酯固化剂。
本实施例的长效重防腐反射隔热涂料的制备方法按质量份计步骤如下。
（1）环氧改性羟基丙烯酸树脂的制备：
在干燥清洁的夹套反应釜中加入10份的二甲苯、10份丙二醇甲醚、45份的羟基丙烯酸树脂，搅拌速度在900r/min，搅拌20min；搅拌均匀后再加入10份环氧树脂，分4次加入，每次间隔30分钟，搅拌均匀后，升温到95℃，保温搅拌1.5h，冷却至室温后，再加入7.5份的紫外光吸收剂、7.5份的紫外光稳定剂、10份的氯化石蜡，搅拌均匀后，升温到55℃，保温搅拌1.5h，即得环氧改性羟基丙烯酸树脂。
（2）甲组分的制备：
取步骤（1）所得的环氧改性羟基丙烯酸树脂50份，金红石型钛白粉21份、云母粉6.5份、助剂2份、混合溶剂12份，搅拌分散均匀，进砂磨机研磨至细度≤20μm，得到浆料；将该浆料在400r/min 的搅拌速度下，加入空心玻璃微珠10份，混合均匀，得到甲组份。
（3）乙组份的制备：
将固化剂30份、醋酸丁酯7.5份，混合均匀，得到乙组份。
（4）取步骤（2）制得的甲组份和步骤（3）制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为13:3混合均匀，即得长效重防腐反射隔热涂料。
实施例三
本实施例的长效重防腐反射隔热涂料包括甲组分和乙组份，两者质量比为5:2。
所述甲组份由以下质量份数的原料组成：环氧改性羟基丙烯酸树脂60份；金红石型钛白粉24份；云母粉10份；空心玻璃微珠15份；助剂3份；混合溶剂15份。
所述乙组分由以下质量份数的原料组成：固化剂35份；醋酸丁酯5份。
其中，所述环氧改性羟基丙烯酸树脂由以下质量份数的原料组成：羟基丙烯酸树脂60份；环氧树脂15份；二甲苯15份；丙二醇甲醚15份；紫外光吸收剂10份；紫外光稳定剂10份；氯化石蜡15份。
其中，所述羟基丙烯酸树脂的参数为羟基含量：4%，Tg（玻璃化温度）：55℃。
所述环氧树脂的环氧当量为230g/mol。
所述助剂为分散剂、消泡剂剂、防沉剂。
所述分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂，其质量分数为1份。
所述消泡剂为有机硅类消泡剂，其质量分数为0.5份。
所述防沉剂为聚酰胺蜡类防沉剂，其质量分数为1.5份。
所述混合溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物，二甲苯3份，醋酸丁酯12份，即两者的质量比为 1:4。
所述固化剂为三聚体异氰酸酯固化剂。
本实施例的长效重防腐反射隔热涂料的制备方法按质量份计步骤如下。
（1）环氧改性羟基丙烯酸树脂的制备：
在干燥清洁的夹套反应釜中加入15份的二甲苯、15份丙二醇甲醚、60份的羟基丙烯酸树脂，搅拌速度在1200r/min，搅拌10min；搅拌均匀后再加入15份环氧树脂，分5次加入，每次间隔45分钟，搅拌均匀后，升温到100℃，保温搅拌2h，冷却至室温后，再加入10份的紫外光吸收剂、10份的紫外光稳定剂、15份的氯化石蜡，搅拌均匀后，升温到60℃，保温搅拌2h，即得环氧改性羟基丙烯酸树脂。
（2）甲组分的制备：
取步骤（1）所得的环氧改性羟基丙烯酸树脂60份，金红石型钛白粉24份、云母粉10份、助剂3份、混合溶剂15份，搅拌分散均匀，进砂磨机研磨至细度≤20μm，得到浆料；将该浆料在500r/min 的搅拌速度下，加入空心玻璃微珠15份，混合均匀，得到甲组份。
（3）乙组份的制备：
将固化剂35份、醋酸丁酯5份，混合均匀，得到乙组份。
（4）取步骤（2）制得的甲组份和步骤（3）制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为5:2混合均匀，即得长效重防腐反射隔热涂料。
上述三个实施例中使用的紫外光吸收剂的型号为TINUVIN 1130，紫外光稳定剂的型号为TINUVIN 292，原则上任意种类的紫外光吸收剂和紫外光稳定剂均可适用于本发明。
对实施例一、二、三所得到的长效重防腐反射隔热涂料进行测试，它们的性能数据见下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (10)

1.长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于包括甲组分和乙组份，两者质量比为（5～16）：2；
所述甲组份由以下质量份数的原料组成：
环氧改性羟基丙烯酸树脂 40～60份
金红石型钛白粉 18～24份
云母粉 3～10份
空心玻璃微珠 5～15份
助剂 1～3份
混合溶剂 8～15份；
所述乙组分由以下质量份数的原料组成：
固化剂 25～35份
醋酸丁酯 5～10份；
其中，所述环氧改性羟基丙烯酸树脂由以下质量份数的原料组成：
羟基丙烯酸树脂 30～60份
环氧树脂 5～15份
二甲苯 5～15份
丙二醇甲醚 5～15份
紫外光吸收剂 5～10份
紫外光稳定剂 5～10份
氯化石蜡 5～15份。
2.根据权利要求1所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述羟基丙烯酸树脂的参数为羟基含量：2.5～4%，Tg：35～55℃。
3.根据权利要求1所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述环氧树脂的环氧当量为184～230g/mol。
4.根据权利要求1所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述助剂为分散剂、消泡剂剂、防沉剂。
5.根据权利要求4所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述分散剂为含酸性基团的嵌段高分子聚合物类分散剂。
6.根据权利要求4所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
7.根据权利要求4所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述防沉剂为聚酰胺蜡类防沉剂。
8.根据权利要求1所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述混合溶剂为二甲苯和醋酸丁酯的混合物，两者质量比为 1:（2～4）。
9.根据权利要求1所述的长效重防腐反射隔热涂料，其特征在于所述固化剂为三聚体异氰酸酯固化剂。
10.权利要求1所述的长效重防腐反射隔热涂料的制备方法，其特征在于按质量份计步骤如下：
（1）环氧改性羟基丙烯酸树脂的制备：
在干燥清洁的夹套反应釜中加入5～15份的二甲苯、5～15份丙二醇甲醚、30～60份的羟基丙烯酸树脂，搅拌速度在600～1200r/min，搅拌10～30min；搅拌均匀后再加入5～15份环氧树脂，分3～5次加入，每次间隔15～45分钟，搅拌均匀后，升温到90～100℃，保温搅拌1～2h，冷却至室温后，再加入5～10份的紫外光吸收剂、5～10份的紫外光稳定剂、5～15份的氯化石蜡，搅拌均匀后，升温到50～60℃，保温搅拌1～2h，即得环氧改性羟基丙烯酸树脂；
（2）甲组分的制备：
取步骤（1）所得的环氧改性羟基丙烯酸树脂40～60份，金红石型钛白粉18～24份、云母粉3～10份、助剂1～3份、混合溶剂8～15份，搅拌分散均匀，进砂磨机研磨至细度≤20μm，得到浆料；将该浆料在300～500r/min 的搅拌速度下，加入空心玻璃微珠5～15份，混合均匀，得到甲组份；
（3）乙组份的制备：
将固化剂25～35份、醋酸丁酯5～10份，混合均匀，得到乙组份；
（4）取步骤（2）制得的甲组份和步骤（3）制得的乙组份，按甲组分和乙组份的质量比为（5～16）：2混合均匀，即得长效重防腐反射隔热涂料。
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