CN117363168A - 一种无溶剂环氧煤沥青涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明设计环氧涂料技术领域，尤其是涉及一种无溶剂环氧煤沥青涂料及其制备方法，包括A组分和B组分，其中，A组分由以下重量份数的组分制得：氢化双酚A型环氧树脂30‑40份、硅烷改性环氧树脂20‑30份、改性煤沥青10‑20份、填料20‑30份、活性稀释剂2‑5份和助剂0.5‑5份；B组分由以下重量百分比的组分制得：改性酚醛胺固化剂5‑10份、固化促进剂1‑2份和增塑剂2‑5份；所述A组分和B组分的质量比为(3‑5)：1。本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料对基材具有良好的浸润性和附着性，以此所形成的涂层具有优异的耐化学介质性、柔韧性、抗冲击性能、附着力和耐候性。

Description

一种无溶剂环氧煤沥青涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及环氧涂料技术领域，尤其是涉及一种无溶剂环氧煤沥青涂料及其制备方法。

背景技术

环氧煤沥青涂料是一类综合了煤沥青的耐盐水性、抗生物腐蚀性的和环氧树脂耐酸、耐碱、附着力、机械强度和耐溶剂性的防腐蚀涂料，广泛应用于埋地钢制管道、储罐底板及PCCP管道等外壁防腐。

普通溶剂型环氧漆含有超过30％以上的可挥发性有机溶剂，即使是高固体含量的环氧漆，可挥发的有机物含量(VOC)也有10％以上。这些有机溶剂在涂装和干燥过程中挥发，与空气混合可形成了爆炸性混合气体。

相比普通的溶剂型环氧煤沥青涂料，无溶剂环氧漆由于挥发性溶剂极少，对通风量的要求大大降低尤其适合用于封闭状态的涂装施工，或者对挥发分有限制的厌氧发酵环境，属于未来涂装材料发展的一个大方向。

但是，现有的无溶剂环氧煤沥青漆在抗酸、抗碱、防腐以及机械强度、附着力和耐溶剂性等方面的性能都存在一定缺陷，应用于车库式干式厌氧发酵反应器的性能还有待提高。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无溶剂环氧煤沥青涂料，该涂料对基材具有良好的浸润性和附着性，以此所形成的涂层具有优异的耐化学介质性、柔韧性、抗冲击性能、附着力和耐候性。

本发明提供一种无溶剂环氧煤沥青涂料，包括A组分和B组分，其中，A组分由以下重量份数的组分制得：

氢化双酚A型环氧树脂30-40份、硅烷改性环氧树脂20-30份、改性煤沥青10-20份、填料20-30份、活性稀释剂2-5份和助剂0.5-5份；

B组分由以下重量百分比的组分制得：

改性酚醛胺固化剂5-10份、固化促进剂1-2份和增塑剂2-5份；

所述A组分和B组分的质量比为(3-5)：1。

本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料采用的环氧树脂包括氢化双酚A型环氧树脂和硅烷改性环氧树脂，复合树脂的使用显著提高了组分A的稳定性，进而显著提高了涂料与涂覆表面的附着力；活性稀释剂的加入降低了无溶剂环氧煤沥青涂料的粘度又保证了涂料的密度，有效防止了因密度降低导致的流挂现象；此外，本发明使用改性酚醛胺固化剂作为固化剂，以2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚作为固化促进剂，有效解决了无溶剂环氧煤沥青涂料耐候性、耐化学介质差的问题，可满足工程过程中长时间露天存放的需求，同时，在B组分中加入增塑剂，不仅可以有效提高固化后涂料的韧性，改善其抗冲击性能，提高抗弯强度，而且以小分子量的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物作为增塑剂，还可以进一步提高涂料的交联密度。

因此，本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料对基材具有良好的浸润性和附着性，以此所形成的涂层具有优异的柔韧性、抗冲击性能、附着力、耐候性和耐化学介质性。

作为本技术方案优选地，所述硅烷改性环氧树脂为二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂。

作为本技术方案优选地，所述改性煤沥青为环氧树脂改性煤沥青。

作为本技术方案优选地，所述填料包括纳米二氧化硅、石英粉、滑石粉和云母粉中的任意一种或以任意比例混合的多种。

在本发明的涂料中添加纳米二氧化硅、石英粉、滑石粉和云母粉等填料，填料与涂料产生的协同作用，可显著提高涂层的耐候性。

作为本技术方案优选地，所述活性稀释剂包括乙二醇二缩水甘油醚和异辛基缩水甘油醚中的任意一种。

作为本技术方案优选地，所述助剂包括偶联剂、防尘剂、分散剂、消泡剂和流平剂，其中，所述偶联剂为硅烷类、钛酸盐类和锆酸盐类中的任意一种或多种，防沉剂为有机膨润土、聚酰胺蜡、气相二氧化硅中的一种或多种，分散剂为脂肪醇和环氧乙烷的缩合物，消泡剂为有机硅酮类消泡剂，流平剂为有机硅氧流平剂。

作为本技术方案优选地，所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

作为本技术方案优选地，所述增塑剂为聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物，其中，聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的质量比优选为1：(0.1-1)。

第二方面，本发明还公开了上述无溶剂环氧煤沥青涂料的制备方法，也理应属于本发明的保护范围，该制备方法具体包括以下步骤：

S1、将氢化双酚A型环氧树脂、硅烷改性环氧树脂和改性煤沥青混合分散均匀，低速搅拌条件下加入填料、活性稀释剂和助剂，高速搅拌0.5-1h后研磨1-2h，得A组分；

S2、将改性酚醛胺固化剂、固化促进剂和分散剂混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入增塑剂，升温至30-50℃，并在此温度下继续搅拌0.5-1h后研磨1-2h，得到B组分；

S3、将A组分和B组分混合均匀后使用。

本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料的制造方法，工艺简单，无须特殊设备，易于工业生产。

本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料，至少具有以下技术效果：

本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料采用的环氧树脂包括氢化双酚A型环氧树脂和硅烷改性环氧树脂，复合树脂的使用显著提高了组分A的稳定性，进而显著提高了涂料与涂覆表面的附着力；活性稀释剂的加入降低了无溶剂环氧煤沥青涂料的粘度又保证了涂料的密度，有效防止了因密度降低导致的流挂现象；此外，本发明使用改性酚醛胺固化剂作为固化剂，以2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚作为固化促进剂，有效解决了无溶剂环氧煤沥青涂料耐候性、耐化学介质差的问题，可满足工程过程中长时间露天存放的需求，同时，本发明在B组分中加入增塑剂，不仅可以有效提高固化后涂料的韧性，改善其抗冲击性能，提高抗弯强度，而且以小分子量的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物作为增塑剂，还可以进一步提高涂料的交联密度。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

以下实施例中所使用的助剂包括偶联剂、防尘剂、分散剂、消泡剂和流平剂，其中，偶联剂为KH550，防沉剂为有机膨润土，分散剂为脂肪醇和环氧乙烷的缩合物，消泡剂为有机硅酮类消泡剂，流平剂为有机硅氧流平剂。

实施例1

S11、将氢化双酚A型环氧树脂30份、二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂30份和环氧树脂改性煤沥青10份混合分散均匀，低速搅拌条件下加入滑石粉10份、云母粉10份、乙二醇二缩水甘油醚2份和助剂5份，高速搅拌0.5h后研磨2h，得A组分；

S12、将改性酚醛胺固化剂5份和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入质量比为1:0.5的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物2份，升温至40℃，并在此温度下继续搅拌0.5h后研磨2h，得到B组分；

S13、将A组分和B组分混合均匀后使用。

实施例2

S21、将氢化双酚A型环氧树脂40份、二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂20份和环氧树脂改性煤沥青10份混合分散均匀，低速搅拌条件下加入滑石粉10份、云母粉10份、乙二醇二缩水甘油醚5份和助剂5份，高速搅拌1h后研磨2h，得A组分；

S22、将改性酚醛胺固化剂10份和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚2份混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入质量比为1:0.5的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物5份，升温至50℃，并在此温度下继续搅拌0.5h后研磨2h，得到B组分；

S23、将A组分和B组分混合均匀后使用。

实施例3

S31、将氢化双酚A型环氧树脂35份、二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂25份和环氧树脂改性煤沥青15份混合分散均匀，低速搅拌条件下加入纳米二氧化硅20份、石英粉10份、乙二醇二缩水甘油醚2份和助剂5份，高速搅拌1h后研磨2h，得A组分；

S32、将改性酚醛胺固化剂8份和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1.5份混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入质量比为1:0.5的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物3份，升温至40℃，并在此温度下继续搅拌1h后研磨2h，得到B组分；

S33、将A组分和B组分混合均匀后使用。

实施例4

S41、将氢化双酚A型环氧树脂30份、二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂20份和环氧树脂改性煤沥青15份混合分散均匀，低速搅拌条件下加入石英粉10份、云母粉10份、乙二醇二缩水甘油醚2份和助剂5份，高速搅拌1h后研磨2h，得A组分；

S42、将改性酚醛胺固化剂10份和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入质量比为1:0.5的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物3份，升温至40℃，并在此温度下继续搅拌1h后研磨2h，得到B组分；

S43、将A组分和B组分混合均匀后使用。

实施例5

S51、将氢化双酚A型环氧树脂35份、二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂25份和环氧树脂改性煤沥青15份混合分散均匀，低速搅拌条件下加入纳米二氧化硅20份、乙二醇二缩水甘油醚5份和助剂5份，高速搅拌1h后研磨2h，得A组分；

S52、将改性酚醛胺固化剂10份和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入质量比为1:0.5的聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物5份，升温至40℃，并在此温度下继续搅拌1h后研磨2h，得到B组分；

将上述实施例产品分别涂覆在检测板上，并进行耐冲击性、柔韧性、耐碱性、耐酸性、耐候性和附着力试验，检测结果如表1所示：

表1检测结果

由表1可知，本发明的无溶剂环氧煤沥青涂料对基材具有良好的浸润性和附着性，以此所形成的涂层具有优异的柔韧性、抗冲击性能、附着力、耐候性和耐化学介质性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，其中，A组分由以下重量份数的组分制得：

氢化双酚A型环氧树脂30-40份、硅烷改性环氧树脂20-30份、改性煤沥青10-20份、填料20-30份、活性稀释剂2-5份和助剂0.5-5份；

B组分由以下重量百分比的组分制得：

改性酚醛胺固化剂5-10份、固化促进剂1-2份和增塑剂2-5份；

所述A组分和B组分的质量比为(3-5)：1。

2.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述硅烷改性环氧树脂为二甲基二乙氧基硅烷改性双酚A型环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述改性煤沥青为环氧树脂改性煤沥青。

4.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述填料包括纳米二氧化硅、石英粉、滑石粉和云母粉中的任意一种或以任意比例混合的多种。

5.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述活性稀释剂包括乙二醇二缩水甘油醚和异辛基缩水甘油醚中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述助剂包括偶联剂、防尘剂、分散剂、消泡剂和流平剂中的任意一种或多种。

7.根据权利要求6所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷类、钛酸盐类和锆酸盐类中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚。

9.根据权利要求1所述的无溶剂环氧煤沥青涂料，其特征在于，所述增塑剂为聚酰胺树脂和聚环氧丙烷橡胶的混合物。

10.权利要求1-9任一项所述无溶剂环氧煤沥青涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将氢化双酚A型环氧树脂、硅烷改性环氧树脂和改性煤沥青混合分散均匀，低速搅拌条件下加入填料、活性稀释剂和助剂，高速搅拌0.5-1h后研磨1-2h，得A组分；

S2、将改性酚醛胺固化剂、固化促进剂和分散剂混合并高速搅拌均匀后，在低速搅拌条件下加入增塑剂，升温至30-50℃，并在此温度下继续搅拌0.5-1h后研磨1-2h，得到B组分；

S3、将A组分和B组分混合均匀后使用。