CN115449248A - 一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，由甲组分和乙组分混配制成；甲组分为酚醛改性环氧树脂液体，乙组分为有机胺固化剂；甲组分由酚醛改性环氧树脂、石英砂、环氧活性稀释剂、高胺基密度改性石墨烯、流平剂或防缩孔剂、防沉剂或触变剂和消泡剂组成；乙组分由有机胺、石英砂及防沉剂组成。本技术方案采用的高密度胺基改性石墨烯具有导电率低、相容性好、分散性佳等特点，漆膜性能显著提升的同时，不存在“腐蚀加速”的风险，并且漆膜具有优异的阻隔性能、机械性能、附着力、耐磨性、耐水性、耐化学品性，和阴极保护有良好的配合性，在土壤环境下，防腐蚀期效可达20年以上。
Description
技术领域
本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料。
背景技术
随着我国经济的持续发展，工业水平的不断提高，大型储罐因成本低廉、容量大等优点，已被广发应用于各行各业之中。其中，覆土钢制储罐是大型储罐中最常见的一种罐体，因其隐蔽性高、安全、使用寿命长等优点，被广泛应用于原油和成品油的储存。
覆土储罐设计较地上球罐复杂，尤其体现在罐体与土壤和罐体的腐蚀保护。一方面，国外储罐设计标准规范如BSI、CODA P和ASME，均未提及覆土储罐的防腐要求和限制；而国内储罐设计也缺少相关的规定。另一方面，因为在使用期内无法对覆土式储罐进行检查，因此，覆土式储罐一般采用外部涂层保护和阴极保护等措施，尽最大可能减小储罐腐蚀风险。考虑所处腐蚀环境与埋地管道类似，国内外目前多参考埋地管道的防腐经验和标准。国内主要采用《钢质石油储罐防腐蚀工程技术标准》(GB/T 50393-2017)作为设计依据，采用的防腐涂层主要包括商业的环氧沥青、环氧粉末、环氧富锌(底漆)、环氧云母氧化铁(中间漆)、聚氨酯等类型。
对于传统的溶剂型涂料而言，一方面涂层厚度较薄，例如天津双狮涂料有限公司的EM300/ED300环氧煤沥青涂料的三道涂装厚度仅为200-300μm(不挂布)，在埋地环境中提供的防护性能有限；另一方面现有的商业涂料多采用有机溶剂，不仅VOC高、不环保，而且有机溶剂挥发时不可避免地造成针孔等缺陷，导致涂层在服役过程中容易发生渗水失效，影响埋地储罐的服役寿命。对于传统的无溶剂型涂料来说，漆膜受限于材料固有性质及涂装工艺，对金属设施的防护效果往往不理想；某些性能优异的涂料，要么成本高、性价低，要么在大型埋地储罐外壁施工困难；而且相当一部分涂料因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在环境污染风险的同时，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会的可持续发展。
石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道组成六边形蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有分子不可渗透性、极高径厚比、超高机械强度等特性，被认为是一种优异的防腐涂料填料。中国发明专利，公开号为CN 108178964 A，公开时间为2018年6月19日的专利公开了一种石墨烯无溶剂防腐涂料及制备技术，采用的BSG-石墨烯具有高导电的特性，存在“腐蚀加速”的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，以解决现涂料粘度低不能厚涂的问题。
为实现上述目的要，本申请是通过以下技术方案实现的：
一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，由甲组分和乙组分以100：(30-35)的质量比混配制成；
所述甲组分为酚醛改性环氧树脂液体，所述乙组分为有机胺固化剂；所述甲组分由以下重量份数的成分构成：酚醛改性环氧树脂20-50份，石英砂10-25份，环氧活性稀释剂10-25份，高胺基密度改性石墨烯0.5-2份，流平剂或防缩孔剂1-1.5份，防沉剂或触变剂0.5-2份和消泡剂1-3份；
所述乙组分由以下重量份数的成分构成：有机胺25-50份，石英砂20-50份，防沉剂1-2份。
进一步的，所述高胺基密度改性石墨烯其导电率不高于10mS/m。
进一步的，所述酚醛改性环氧树脂常温粘度低于3000cps。
进一步的，所述石英砂粒径小于100目。
进一步的，所述环氧活性稀释剂为C12-C14烷基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。
进一步的，所述流平剂或防缩孔剂为TEGO Gl ide B1484、BYK-333、Sunfor 1484中的一种或几种。
进一步的，所述防沉剂或触变剂为BYK-430、RKZ3021、气相纳米SiO2 R202、有机膨润土BENTONE LT SD 2中的一种或几种。
进一步的，所述消泡剂为ZY-G137、Defom2700、AMP95、YK-A530、TEGO Foamex 810中的一种或几种。
进一步的，所述有机胺固化剂为异佛尔酮二胺、3,3’二甲基-4,4’二氨基二环己甲烷、LITE3005、NX-2040、LX-2028MA、NX-2028M、T31中的一种或几种。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，采用的高密度胺基改性石墨烯具有导电率低、相容性好、分散性佳等特点，漆膜性能显著提升的同时，不存在“腐蚀加速”的风险。
2、本发明所重防腐涂料的漆膜具有优异的阻隔性能、机械性能、附着力、耐磨性、耐水性、耐化学品性，和阴极保护有良好的配合性，在土壤环境下，防腐蚀期效可达20年以上。
3、本发明所重防腐涂料施工性能好，刮涂一道干膜厚度可达200-1000μm，可大大节约施工时间及费用。
4、本发明为无溶剂厚浆型涂料，生产及施工过程中不产生污染，符合环保要求，有利于施工现场的安全及涂装工人的劳动保护。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本技术方案涉及提供覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、甲组分的制备按照重量份数，分别称取酚醛改性环氧树脂20-50份，石英砂10-25份，环氧活性稀释剂10-25份，高胺基密度改性石墨烯0.5-2份，流平剂或防缩孔剂1-1.5份，防沉剂或触变剂0.5-2份和消泡剂1-3份，将酚醛改性环氧树脂、环氧活性稀释剂、高胺基密度改性石墨先投入球磨机中，400-1000rpm处理1-8h，将上述混合物进一步与石英砂、流平剂或防缩孔剂、防沉剂或触变剂、消泡剂置于分散罐中于600-1400r/min转速下分散15-20min，经筛网过滤后，制得甲组分；步骤二、乙组分的制备按照重量份数，分别称取有机胺25-50份，石英砂20-50份，防沉剂1-2份，加入分散罐中，混合20-30min，经筛网过滤后，制得乙组份；步骤三、覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料的制备按照100：(30-35)的质量比，分别取步骤一制得的甲组分、步骤二制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品重防腐涂料。在步骤一、步骤二中，所述的筛网为60目筛网。
实施例1
一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，由甲组分和乙组分混配而成，制备方法包括以下步骤：
步骤一、甲组分的制备按照重量份数，分别称取酚醛改性环氧树脂20份，石英砂10份，C14烷基缩水甘油醚10份，高胺基密度改性石墨烯0.5份，TEGO Glide B1484为1份，BYK-430为0.5份和ZY-G137为1份，将酚醛改性环氧树脂、C14烷基缩水甘油醚、高胺基密度改性石墨先投入球磨机中，1000rpm处理8h，将上述混合物进一步与石英砂、TEGO Glide B1484、BYK-430、ZY-G137置于分散罐中于1200r/min转速下分散20min，经60目筛网过滤后，制得甲组分。
步骤二、乙组分的制备按照重量份数，分别称取有机胺25份，石英砂20份，BYK-430为1份，加入分散罐中，混合25min，经60目筛网过滤后，制得乙组份。
步骤三、覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料的制备按照100：30的质量比，分别取步骤一制得的甲组分、步骤二制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品重防腐涂料。
实施例2
一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，由甲组分和乙组分混配而成，制备方法包括以下步骤：
步骤一、甲组分的制备按照重量份数，分别称取酚醛改性环氧树脂30份，石英砂15份，C12烷基缩水甘油醚15份，高胺基密度改性石墨烯1份，BYK-333为1份，气相纳米SiO2R202为1份和YK-A530为1份，将酚醛改性环氧树脂、C12烷基缩水甘油醚、高胺基密度改性石墨先投入球磨机中，1000rpm处理8h，将上述混合物进一步与石英砂、BYK-333、气相纳米SiO2 R202、YK-A530置于分散罐中于1200r/min转速下分散20min，经60目筛网过滤后，制得甲组分。
步骤二、乙组分的制备按照重量份数，分别称取有机胺30份，石英砂30份，有机膨润土BENTONE LT SD 2为2份，加入分散罐中，混合30min，经60目筛网过滤后，制得乙组份。
步骤三、覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料的制备按照100：35的质量比，分别取步骤一制得的甲组分、步骤二制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品重防腐涂料。
实施例3
一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，由甲组分和乙组分混配而成，制备方法包括以下步骤：
步骤一、甲组分的制备按照重量份数，分别称取酚醛改性环氧树脂50份，石英砂25份，苄基缩水甘油醚25份，高胺基密度改性石墨烯2份，BYK-333为1份，气相纳米SiO2 R202为1份和YK-A530为1份，将酚醛改性环氧树脂、苄基缩水甘油醚、高胺基密度改性石墨先投入球磨机中，1000rpm处理8h，将上述混合物进一步与石英砂、BYK-333、气相纳米SiO2R202、YK-A530置于分散罐中于1200r/min转速下分散20min，经60目筛网过滤后，制得甲组分。
步骤二、乙组分的制备按照重量份数，分别称取有机胺50份，石英砂50份，有机膨润土BENTONE LT SD 2为2份，加入分散罐中，混合30min，经60目筛网过滤后，制得乙组份。
步骤三、覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料的制备按照100：50的质量比，分别取步骤一制得的甲组分、步骤二制得的乙组分进行混合，充分分散混匀后，即得成品重防腐涂料。
以上所述，仅是本申请的实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (9)
1.一种覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，由甲组分和乙组分以100：(30-35)的质量比混配制成；
所述甲组分为酚醛改性环氧树脂液体，所述乙组分为有机胺固化剂；所述甲组分由以下重量份数的成分构成：酚醛改性环氧树脂20-50份，石英砂10-25份，环氧活性稀释剂10-25份，高胺基密度改性石墨烯0.5-2份，流平剂或防缩孔剂1-1.5份，防沉剂或触变剂0.5-2份和消泡剂1-3份；
所述乙组分由以下重量份数的成分构成：有机胺25-50份，石英砂20-50份，防沉剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述高胺基密度改性石墨烯其导电率不高于10mS/m。
3.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述酚醛改性环氧树脂常温粘度低于3000cps。
4.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述石英砂粒径小于100目。
5.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述环氧活性稀释剂为C12-C14烷基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述流平剂或防缩孔剂为TEGO Glide B1484、BYK-333、Sunfor 1484中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述防沉剂或触变剂为BYK-430、RKZ3021、气相纳米SiO2 R202、有机膨润土BENTONE LT SD 2中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述消泡剂为ZY-G137、Defom2700、AMP95、YK-A530、TEGO Foamex 810中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的覆土储罐外壁石墨烯重防腐涂料，其特征在于，所述有机胺固化剂为异佛尔酮二胺、3,3’二甲基-4,4’二氨基二环己甲烷、LITE3005、NX-2040、LX-2028MA、NX-2028M、T31中的一种或几种。
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