CN1827718A - 环保型耐酸防腐涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型耐酸防腐涂料，其选用环氧树脂E－51和环氧树脂E－44作为主要基料，还可以加入呋喃环氧树脂或古马隆树脂，以提高涂料的耐酸性。本发明涂料不含沥青，无毒，对周围环境无污染，不会给涂料制造和涂料施工人员的健康造成影响，且黏附力强、耐冲击性和耐磨性好；具有优良的耐水性、耐碱性和耐酸性，使用期限长，与各类底漆适配性良好。主要用于船舶蓄电池舱或者化工设备防腐。

Description

环保型耐酸防腐涂料
                          技术领域
本发明涉及一种环保型耐酸防腐涂料，尤其是涉及一种船舶蓄电池舱内或者化工设备使用的环保型耐酸防腐涂料。
                          背景技术
目前船舶上的蓄电池主要为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池在工作时内部的水会电解为氢、氧以气体形式逸出，气体逸出的同时带出硫酸电解液，在舱室内形成酸雾环境，腐蚀舱室内的各种设备和舰艇本体材料，使船舶无法正常进行工作，严重时将会导致船体穿孔。当含盐的海水流入蓄电池舱后，立即与蓄电池里的电解质硫酸发生化学反应产生有毒的氯气，直接威胁人员的生命，甚至导致船毁人亡的严重后果。尤其是常规船舶蓄电池数量多，经常发生问题。现有蓄电池舱涂料主要是环氧沥青类耐酸涂料，其缺点是：所含沥青的渗色性很强，在环氧沥青表面不能涂装其他浅色涂料，如若涂装，则底层的沥青会渗透到表面来，引起面层浅色涂料的变色；尤其是煤焦沥青，还含有苯醌及其衍生物等较强的致癌物质，对涂料制造和涂料施工人员的健康有害。根据国际海事组织和世界环保组织的要求，西方许多国家现已禁止或限制使用环氧沥青类涂料。
                           发明内容
本发明的目的在于克服现有环氧沥青类涂料的缺点，提供一种无毒、对涂料制造和涂料施工人员的健康无影响，浸润性好，黏附力强，耐酸防腐性能更好、使用期限更长的环保型耐酸防腐涂料。
本发明的目的是通过以下技述方案实现的：其组分包括耐酸性基料、溶剂、颜料和填料、助剂、防沉剂、固化剂，所述耐酸性基料为环氧树脂E-51、环氧树脂E-44(优选方案是，还含有可进一步提高耐酸性的呋喃环氧树脂或/和古马隆树脂)；所述溶剂、颜料和填料、助剂、防沉剂、固化剂均为现有公知品种，如溶剂正丁醇和二甲苯等；所述填料为钛白、硫酸钡、石英粉、云母粉、玻璃空心微珠、玻璃鳞片等中的至少4种；所述颜料为石墨或酞菁蓝等；所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂；所述防沉剂如膨润土等；所述固化剂如NX-2015等。
所述呋喃环氧树脂是用呋喃树脂和环氧树脂按呋喃树脂∶环氧树脂＝3∶1～6，在反应温度为110-160℃下反应2-8h，得到的产品，有显著的抗酸、抗碱性。
其反应机理：一是呋喃树脂的羟甲基与环氧树脂中的羟基相互脱水缩合(1)，二是呋喃树脂的羟甲基与环氧树脂中的环氧基发生开环加成反应(2)；前者消耗了部分羟基并生成C-O-C键，而后者在消耗羟基和环氧基的同时，又生成了C-O-C和新的羟基，这也是红外谱图中羟基峰变化不明显的主要原因。
Figure A20061003146500041
所述古马隆树脂是热塑性的非反应型树脂，有显著的抗酸、抗碱性，对人体无害，可用来代替现有环氧沥青耐酸防腐涂料中的沥青，用以提高涂料的耐酸性。
各组分的配比(重量份)为：环氧树脂E-51 4～20(优选10-16，但当加入古马隆树脂时，以5-9为佳)，环氧树脂E-44 20～32(优选22-28)，呋喃环氧树脂0～10(优选4-8)，古马隆树脂0～12(优选5-10)，溶剂10～20，固化剂15～30，填料32～40，颜料3.0～6.0，分散剂0.3～0.5，消泡剂0.4～0.6，流平剂0.3～0.5，防沉剂0.4～1.0。
制备，可采用现有公知方法：将基料混合，加入溶剂溶解，混合均匀，加入分散剂，搅拌，使之良好分散；再将填料和颜料加入到分散好的基料中，球磨，然后将助剂消泡剂、流平剂等加入到球磨好的混合料中，继续球磨，使之混合均匀，当细度达到300-500目时，过滤、检验，即得成品。
本发明涂料的特点在于：消除了现有环氧沥青耐酸防腐涂料中沥青的毒性问题，有利于保护涂料制造和涂料施工人员的健康，对周围环境无污染，且黏附力强，耐冲击性和耐磨性好；具有优良的耐水性、耐碱性和耐酸性，使用期限长，与各类底漆适配性良好。
                    具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
各组份配比如下表：
  原料   用量/g
  环氧树脂E-51环氧树脂E-44BYK163(分散剂)BYK088(消泡剂)BYK358(流平剂)玻璃鳞片玻璃微珠云母钛白粉硫酸钡石墨膨润土正丁醇二甲苯NX-2015   13.026.00.40.50.49.07.04.55.59.04.00.73.815.230.0
注：1.其中：BYK系列为助剂；2.膨润土为防沉剂
制备方法为：
将以上配比的环氧树脂E-44、E-51基料混合，加入溶剂(正丁醇和二甲苯)溶解，混合均匀，加入分散剂(BYK163)，搅拌，使之良好分散；再将填料(玻璃鳞片、玻璃微珠、云母、钛白粉、硫酸钡)和颜料(石墨)加入到分散好的基料中，球磨，然后将消泡剂(BYK088)、流平剂(BYK358)等助剂加入到球磨好的混合料中，继续球磨，使之混合均匀，当细度达到400目时，过滤、检验，即得成品。
各项性能测试结果如下：
            实施例1耐酸涂料与现有耐酸涂料对比试验结果
样品 配方名称 固化剂      破坏时间/hr
 系列1  系列2   平均
12   环氧沥青类耐酸涂料(现有涂料)实施例1环氧耐酸防腐涂料 2015 288336 304320 298326
注：1.测试样品涂四道涂料，系列1两道防锈底漆+两道样品涂料，系列2四道样品涂料；
2.系列1样品两块，系列2样品三块，对实验结果取数学平均值；
3.测试样品在涂完最后一道，室温(15-23℃)干燥10天；
4.50±2℃恒温50％硫酸浸泡14天，涂层破坏形式和程度根据GB1766-95观察并记录。
                 实施例1耐酸防腐涂料的理化性能
  检验项目   技术指标   检验结果
  漆膜颜色和外观   浅灰，平整   灰色，平整
  冲击强度/Kg·cm   50   50
  柔韧性/mm   1   1
  附着力(划圈法)级   1   1
干燥时间/h   表干   6   3
  实干   24   20
  耐酸性/1年，50％硫酸室温浸泡   不起泡不脱落   符合指标
  耐酸性/15天，50％硫酸60℃浸泡   不起泡不脱落   符合指标
  耐碱性/1年，10％NaOH室温   不起泡不脱落   符合指标
  蒸馏水浸泡/室温，30天   不起泡不脱落无锈点   符合指标
  盐水浸泡/室温，30天   不起泡不脱落无锈点   符合指标
  耐中性盐雾试验，480h   不起泡不脱落无锈点   符合指标
                       实施例1耐酸防腐涂料的电气性能
            检测项目   单位   技术指标   检测结果
电气强度/快速升压   常态 MV/m   ＞5   35.5
  浸水24h后   -   18.3
体积电阻率   常态 Ω·cm   ＞1013   1.4×1013
  浸水24h后   -   4.8×1011
表面电阻率   常态 Ω·cm   -   9.0×1014
  浸水24h后   -   1.4×1014
实施例2
各组份配比如下表：
  原料   用量/g
  环氧树脂E-51环氧树脂E-44呋喃环氧树脂BYK163BYK088BYK358石英砂硫酸钡钛白粉云母石墨膨润土正丁醇二甲苯NX-2015   12.024.05.00.40.50.416.09.04.55.55.00.83.212.830.0
注：表中所列的呋喃环氧树脂是用呋喃树脂和环氧树脂E-44按呋喃树脂∶环氧树脂E-44＝3∶2，在反应温度为130℃下反应4h，得到的产品。
制备方法同实施例1(下同)
                       实施例2耐酸防腐涂料的理化性能
  序号   检验项目   技术指标   检验结果   试验方法
  1   漆膜颜色和外观   蓝色，平整   蓝色，平整   目测
  2   耐冲击性/cm   50   50   GB1732-93
  3   柔韧性/mm   1   1   GB1731-93
  4   附着力(划圈法)/级   ≤1   1   GB1720-89
5 干燥时间/hr   表干   ≤4   2.5 GB1728-89
  实干   ≤24   15
  6   50％硫酸浸泡(50℃)   30d   ＞30d   GB1763-89
  7   50％硫酸浸泡(室温)   1年   ＞1年   GB1763-89
  8   20％NaOH浸泡(室温)   30d   ＞30d   GB1763-89
  9   蒸馏水浸泡(室温)   30d   ＞30d   GB1733-93
  10   盐水浸泡(室温)   30d   ＞30d   GB1763-79
实施例3
各组份配比如下表：
  原料   用量/g
  环氧树脂E-51环氧树脂E-44古马隆树脂BYK163BYK088BYK358石英砂硫酸钡钛白粉云母石墨膨润土正丁醇二甲苯NX-2015   7.028.06.00.40.50.415.011.05.54.54.00.53.313.230
制备方法同实施例1。
                          实施例3耐酸防腐涂料的理化性能
  序号   检验项目   技术指标   检验结果   试验方法
  1   漆膜颜色和外观   浅灰，平整   灰色，平整   目测
  2   耐冲击性/cm   50   50   GB1732-93
  3   柔韧性/mm   1   2   GB1731-93
  4   附着力(划圈法)/级   ≤1   1   GB1720-89
5 干燥时间/hr   表干   ≤4   3 GB1728-89
  实干   ≤24   17
  6   50％硫酸浸泡(50℃)   30d   ＞30   GB1763-89
  7   50％硫酸浸泡(室温)   1年   ＞1年   GB1763-89
  8   20％NaOH浸泡(室温)   30d   ＞30   GB1763-89
  9   蒸馏水浸泡(室温)   30d   ＞30   GB1733-93
  10   盐水浸泡(室温)   30d   ＞30   GB1763-79
实施例4
各组份配比如下表：
  原料   用量/g
  环氧树脂E-51环氧树脂E-44古马隆树脂BYK163BYK088BYK358玻璃鳞片玻璃微珠云母钛白粉硫酸钡酞菁蓝膨润土正丁醇二甲苯NX-2015   7.028.06.00.40.50.49.06.04.55.59.04.00.73.614.430.0

Claims (6)

1.一种环保型耐酸防腐涂料，包括耐酸性基料、溶剂、颜料、填料、分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、固化剂，其特征在于，所述耐酸性基料为环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、呋喃环氧树脂、古马隆树脂，各组分的重量份为：环氧树脂E-51 4～20，环氧树脂E-44 20～32，呋喃环氧树脂0～10，古马隆树脂0～12，溶剂10～20，固化剂15～30，填料32～40，颜料3.0～6.0，分散剂0.3～0.5，消泡剂0.4～0.6，流平剂0.3～0.5，防沉剂0.4～1.0。
2、根据权利要求1所述的环保型耐酸防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、呋喃环氧树脂的重量份分别为：环氧树脂E-51 10～16，环氧树脂E-44 22～28，呋喃环氧树脂4～8。
3.根据权利要求1或2所述的环保型耐酸防腐涂料，其特征在于，所述呋喃环氧树脂是用呋喃树脂和环氧树脂按呋喃树脂∶环氧树脂＝3∶1～6，在反应温度为110-160℃下反应2-8h，得到的产品。
4.根据权利要求1所述的环保型耐酸防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂E-51、环氧树脂E-44、古马隆树脂的重量份分别为：环氧树脂E-515～9，环氧树脂E-44 22～28，古马隆树脂5～10。
5、根据权利要求1或2所述的环保型耐酸防腐涂料，其特征在于，所述溶剂为正丁醇和二甲苯。
6、根据权利要求1或2所述的环保型耐酸防腐涂料，其特征在于，所述填料为钛白、硫酸钡、石英粉、云母粉、玻璃空心微珠、玻璃鳞片中的至少4种。
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