CN1162611A - 一种防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防腐涂料及其制备方法，该防腐涂料含有溶剂、成膜树脂、助剂和颜、填料，其中成膜树脂中的主要成分是由聚苯乙烯树脂和丁苯橡胶进行热混炼而制得的改性聚苯乙烯树脂。本发明防腐涂料制备方法科学合理，易于实施，防腐涂料漆膜丰满，附着力强，韧性好，性能稳定，具有优良的耐酸、耐碱、耐油、耐老化和防水、防静电等综合功能，可广泛用于各种被酸、碱、油、水腐蚀的设备、管道及建筑物上。

Description

一种防腐涂料及其制备方法

本发明涉及一种有机防腐涂料，具体为一种聚苯乙烯防腐涂料及其制备方法。

随着国民经济与高科技的发展，对涂料的要求除通用型外，对特种涂料的需求日益迫切。防腐涂料中，过氧乙烯涂料、环氧树脂涂料、氧磺化聚乙烯涂料等都兼或存在着，但各有不足。过氧乙烯涂料在70年代初问世，这种涂料具有一定防腐作用，但由于较大的分子量，流平性不理想，固含量低，一般只有14～18％，漆膜密度差，粘度也很低，只有20～50秒，其附着力也不好，漆膜易脱落。环氧树脂涂料从60年代初开始被应用，至今在很大范围内被应用着，但其存在脆性大，双组份使用不方便，对硫酸、硝酸及草酸的防腐性能不理想等缺点。氧磺化聚乙烯涂料是80年代初新研究开发的防腐涂料，也存在着双组份，使用不方便，贮存稳定性差，耐酸、耐碱性差等缺点。现急待新一代防腐涂料的出现。

本发明的目的在于提供一种新型防腐涂料及其制备方法，该防腐涂料为单组份涂料，施工方便，具有优良的耐酸、耐碱、耐油、耐老化和防水、防静电等综合功能，其漆膜丰满，附着力强，韧性好，贮存性能稳定。其制备方法科学合理，易于实施。

本发明的目的可以由以下方案来实现：

所述防腐涂料，含有溶剂、成膜树脂、助剂和颜、填料，其特征在于其主要组成的重量组成为：溶剂∶成膜树脂∶助剂∶颜、填料＝100∶(30～40)∶(3～8)∶(25～45)，其最佳比例为：100∶(33～36)∶(4～6)∶(30～40)。

其中成膜树脂的重量组成为：改性聚苯乙烯树脂∶环氧树脂∶石油树脂的比例为100∶(20～28)∶(14～25)，其最佳比例为：100∶(23～25)∶(15～18)。

而改性聚苯乙烯树脂的重量组成为：聚苯乙烯树脂和弹性高聚物的比例为100∶(2～5)，其最佳比例为100∶(3～4)。

经多次实施筛选，弹性高聚物以丁苯橡胶为好。

以上所述组成的防腐涂料，依次按下述步骤进行：

(1)将聚苯乙烯树脂改性；

(2)用溶剂溶解至透明；

(3)加入环氧树脂和石油树脂搅混；

(4)加助剂、颜料、填料，进行搅拌；

(5)加溶剂搅拌、混溶、调整粘度；

(6)研磨、过滤即得产品。

其特征在于改性聚苯乙烯树脂由聚苯乙烯树脂和丁苯橡胶进行热混炼而制得。

由多次实施确定，热混炼的温度为30～40℃，速度为140～280转/分，时间为1～3小时。

现将实验研制过程分析如下：

一、聚苯乙烯树脂的改性

聚苯乙烯树脂又称PS树脂，是一种热塑性高分子材料，具有良好的化学稳定性，其玻璃化温度为104℃，但其冲击强度仅为16KJ/m²，脆性大，加工性差，因而大大限制了其应用范围。PS树脂分子量对其机械性能影响很大，低分子量的PS树脂机械性能差，高分子量的PS树脂用做涂料则流平性不好，不易加工。如何充分发挥其优异的化学稳定性，提高其机械强度，改善其脆性，这是技术关键所在。利用聚合物改性理论及塑料合金技术，对PS树脂采取断链和接枝的方法对它进行改性处理。我们采用的是：将一定量的柔性高聚物和PS树脂进行热混炼，PS树脂在机械和热力协同作用下，分子发生断链而产生游离基，为接上柔性分子创造了条件，进而形成了接枝共聚物。

二、改性体的选择

经继链并产生自由基的树脂，必须选择适宜的高聚弹性体与其进行接枝，而能够参予这种合金化嵌断反应的弹性体应该是极性很强的物质，实验证明，丁腈橡胶(NBR)、氧丁橡胶(CR)和丁苯橡胶(SBR)结构中的丁二烯都可发生上述反应，但NBR与CR除了在嵌断聚合体中有部分丁二烯外，还有其它不同性的分子存在，可能会形成空间障碍而达不到反应终点，这样形成的聚合物，绝大多数是物理混合体，而不是化学结合体，其耐冲击强度是很低的。经多次实验证明SBR是较适合的。采用SBR避免了上述缺陷，作为涂料很容易形成均相连续相，不会出现空间障碍，容易收到大量的嵌段和聚合体，大大提高了改性聚苯乙烯树脂的耐冲击强度，而不出现剥离现象。

三、成膜物质

经改性的PS树脂再配以适量的合成树脂，如环氧树脂、石油树脂等，形成主要成膜树脂。

四、溶剂的选择

根据聚合物及溶剂相溶原理，为了使涂料本身有均匀的连续性，以保持良好的粘接力，无论是聚合物或溶剂，其相互溶解参数越相近，其互溶性越好。根据聚合物与溶剂相互溶解参数表，我们选择使用的溶剂为芳烃类或醇类。

五、助剂的选择

涂料应具有较高的耐冲击强度，但由于改性PS树脂分子链极性集团之间分子敛集，漆膜在受外力或温度作用下易收缩或脱落，为克服这一缺点，还需要良好的韧性，实验确定苯二甲酸酯作为增塑剂较好；选用二苯丙酮类作防老剂；还可以添加紫外线吸收剂、防沉降剂、流平剂、增粘剂等。

六、颜料与填料的选择

所用颜料和填料同其它涂料一样，但轻质碳酸钙、氧化锌等不耐酸的不能使用，常用的颜料有铁红、樟丹、锌铬黄、云母粉、金红石型钛白粉等，可根据需要选择花色。常用的填料有：硫酸钡粉、云母粉、石膏粉、滑石粉等。

经过科学轴选择、配料，选择合理的生产工艺，制得的本发明防腐涂料性能优良，经国家涂料质量监测中心检测，其技术性能指标达到或超过规定要求，结果见表1。

本防腐涂料用途广泛，可适用于石油开采、炼油、化工、化肥、化纤、橡胶、印染、制酸、制碱、机械、建筑以及制药、食品、电镀、冶金等行业中，长期受酸、碱、盐和氧化性或还原性介质以及各种化学药品严重腐蚀的设备、管道及建筑物的内外壁。同其它防腐涂料一样，可刷涂、滚涂和喷涂。储存须放置于阴凉处。隔离火源，密封好，可放置3～5年不结皮。

本发明防腐涂料经齐鲁石化公司第二化肥厂、兴鲁化工厂、储运厂、氯碱厂等多个单位使用情况证明，性能良好，用户一致称赞。

综上所述可以看出，本发明具有以下优点：

(1)本发明防腐涂料具有优良的耐酸、耐碱、耐油、耐老化和防水、防静电等综合功能，该涂料漆膜丰满、附着力强，韧性好，色泽鲜艳，兼具耐腐蚀和装饰性能，应用范围广。

(2)属于单组份系列涂料，施工方便，且性能稳定，储存期长。

(3)本发明防腐涂料的制备方法科学合理，易于实施。

(4)在生产中对PS树脂改性有重大技术突破，降低了生产成本，有较高的经济效益和社会效益。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1、PS树脂250kg，丁苯橡胶8kg在炼胶机上进行加热混炼温度35～38℃，搅拌速度140转/分，时间2小时，将混炼好的混合物加入到盛有1000kg二甲苯溶剂的反应釜内，进行搅拌溶解，待溶解完全透明后，再加入环氧树脂60kg，石油树脂40kg和助剂邻苯二甲酸二辛酯20kg、邻苯二甲酸二丁酯25kg，搅拌反应，制成基料。加入邻苯二甲酸二辛酯助剂1.8kg，铁红颜料50kg，硫酸钡填料46kg，搅拌1.5小时，再加入二甲苯溶剂50kg，搅拌混溶2小时，再经研磨机研磨、过滤，制得本发明防腐涂料。

实施例2、PS树脂290kg、丁苯橡胶9.8kg在炼胶机上进行加热混炼温度35～38℃，搅拌速度180转/分，时间1小时，将混炼好的混合物加入到盛有1200kg二甲苯溶剂的反应釜内，进行搅拌溶解，待溶解完全透明后，再加入环氧树脂80kg，石油树脂70kg和助剂邻苯二甲酸二辛酯28kg、邻苯二甲酸二丁酯28kg，搅拌反应，制成基料。加入邻苯二甲酸二辛酯助剂2.4kg，钛白粉颜料250kg，硫酸钡填料145kg，搅拌1.5小时，再加入二甲苯溶剂80kg，搅拌混溶2小时，再经研磨机研磨、过滤，制得本发明防腐涂料。

实施例3、PS树脂175kg、丁苯橡胶6.3kg在炼胶机上进行加热混炼温度35～38℃，搅拌速度180转/分，时间1小时，将混炼好的混合物加入到盛有700kg二甲苯溶剂的反应釜内，进行搅拌溶解，待溶解完全透明后，再加入环氧树脂42kg，石油树脂32kg和助剂邻苯二甲酸二辛酯14kg、邻苯二甲酸二丁酯14kg，搅拌反应，制成基料。加入邻苯二甲酸二辛酯助剂1.2kg，铁红颜料175kg，硫酸钡填料75kg，搅拌1.5小时，再加入二甲苯溶剂45kg及其它助剂适量，搅拌混溶2小时，再经研磨机研磨、过滤，制得本发明防腐涂料。

     表1：主要技术指标及性能

序号	检  测  项  目	指    标	检测方法
				1	漆膜外观颜色	平整无桔皮色差在允许范围内	GB1729-79
2	粘度(涂-4杯)(秒)	80-120	CB1723-79
				3	细  度(微米)	50	GB1724-79
4	干燥时间  表干(分)25±5℃相对湿度65±5％实干  (时)	2518-24	实    测
				5	柔韧性(毫米)	＞1	GB1725-79
6	固体含量  ％	≥50	GB.731-79
				7	附着力  (画圈法)	1	GB1720-79
8	耐温性  (℃)	-40--900	实    测
				9	硫酸(70％-99％)10天	漆膜不起泡不脱落	实    测
10	硫酸(5％-60％)一年	漆膜不起泡不脱落	实    测
				11	硝酸(5％-68％)300天	漆膜不起泡不脱落	实    测
12	盐酸(5％-37％)300天	漆膜不起泡不脱落	实    测
				13	氢氧化钠(42％)一年	漆膜不起泡不脱落	实    测
14	盐水(饱合)一年	漆膜不起泡不脱落	实    测
				15	精制水  一年	漆膜不起泡不脱落	实    测
16	二氯丙醇  一年	漆膜不起泡不脱落	实    测

Claims (8)

1、一种防腐涂料，含有溶剂、成膜树脂、助剂和颜、填料，其特征在于其主要组成的重量组成比例为：溶剂∶成膜树脂∶助剂∶颜、填料＝100∶(30～40)∶(3～8)∶(25～45)。

2、根据权利1所述的防腐涂料，其特征在于：其主要组成的重量组成比例为：溶剂∶成膜树脂∶助剂∶颜、填料＝100∶(33～36)∶(4～6)∶(30～40)。

3、根据权利要求1所述的防腐涂料，特征在于：成膜树脂的重量组成比例为：改性聚苯乙烯树脂∶环氧树脂∶石油树脂＝100∶(20～28)∶(14～25)。

4、根据权利要求3所述的防腐涂料，其特征在于：成膜树脂的重量组成比例为：改性聚苯乙烯树脂∶环氧树脂∶石油树脂＝100∶(23～25)∶(15～18)。

5、根据权利要求3所述的防腐涂料，其特征在于：改性聚苯乙烯树脂的重量组成比例为：聚苯乙烯树脂∶弹性高聚物＝100∶(2～5)。

6、根据权利要求5所述的防腐涂料，其特征在于：弹性高聚物为丁苯橡胶。

7、根据权利要求1～6任一权利要求所述的防腐涂料的制备方法，依次按下述步骤进行：

(1)将聚苯乙烯树脂改性；

(2)用溶剂溶解至透明；

(3)加入环氧树脂和石油树脂搅混；

(4)加助剂、颜料、填料，进行搅拌；

(5)加溶剂搅拌、混溶，调整粘度；

(6)研磨、过滤即得产品。

其特征在于改性聚苯乙烯树脂由聚苯乙烯树脂和丁苯橡胶进行热混炼而制得。

8、根据权利要求7所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于：热混炼的温度为30～40℃。