WO2018119997A1 - 环保型防腐蚀耐磨涂料 - Google Patents

环保型防腐蚀耐磨涂料 Download PDF

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins

Definitions

  • the present invention relates to an environmentally friendly corrosion-resistant and wear-resistant coating.
  • the transport material in the pipeline is a liquid phase, a solid phase or even a gas phase multiphase fluid mixture
  • the gas in the pipe is particularly erosive to the pipe body.
  • the underground transport pipe is buried underground for a long time, the highly corrosive and high-friction fluid formed by the groundwater level change and geological structure causes long-term erosion of the outer wall of the pipe to the pipe body.
  • Commonly used methods include setting ceramic or enamel or rubber protective layers for underground transportation pipes. This type of production protection process has the disadvantages of high production cost and complicated operation, which greatly improves the production of underground transportation pipes. cost.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an environmentally-friendly anti-corrosion and anti-wear coating suitable for underground transportation pipes.
  • the environmentally-friendly anti-corrosion and anti-wear coating comprises the following raw material components according to the parts by weight: 50-60 parts of epoxy resin; 25-35 parts of isophorone diisocyanate, 4-methoxy 15-25 parts of benzyl alcohol, 10-15 parts of curing agent, 12-19 parts of particle size anti-aid agent, 9-17 parts of diluent, 3-9 parts of dispersing agent.
  • Epoxy resins are water soluble epoxy or epoxy emulsions.
  • the curing agent is selected from the group consisting of methyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, isobutyl methacrylate, and urethane
  • the wear-resistant auxiliary agent is selected from one or a mixture of colloidal silica, diatomaceous earth, kaolin, cryolite, sepiolite, calcite, and stone.
  • the particle size of the wear-resistant additive is 500-800 mesh.
  • the diluent is one of polyvinyl alcohol, diethylene glycol ethyl ether, and phenyl glyceryl ether.
  • the dispersing agent is a mixture of one or more of an alkylphenol polyoxyethyl ether and a silane coupling agent.
  • the present invention also provides a method of preparing the above abrasion resistant coating, comprising the following steps:
  • the wear-resistant coating of the present invention adopts a new formula combination, and adopts a new curing agent and an anti-abrasion agent, thereby effectively improving the corrosion resistance, wear resistance, anti-aging property and impact resistance of the coating.
  • the adhesion to the coating increases the service life of the coating.
  • the environmentally-friendly anti-corrosion and anti-wear coating includes the following raw material components by weight: 50 parts of epoxy resin; 25 parts of isophorone diisocyanate, 4-methoxybenzyl alcohol 15 parts, 10 parts curing agent, 12 parts anti-wearing agent, 9 parts diluent, 3 parts dispersing agent.
  • the epoxy resin is a water soluble epoxy resin.
  • the curing agent is selected from the group consisting of methyl methacrylate, a mixture of hydroxyethyl acrylate, in a ratio of 2:3.
  • the wear-resistant auxiliary agent is selected from the group consisting of colloidal silica, diatomaceous earth, and kaolin, the ratio of the three is 1:1:1, and the particle size of the wear-resistant auxiliary agent is 500 mesh.
  • the diluent is polyvinyl alcohol.
  • the dispersing agent is an alkylphenol polyoxyethyl ether.
  • This embodiment also provides a method for preparing the above abrasion resistant coating, comprising the following steps:
  • the environmentally-friendly anti-corrosion and anti-wear coating provided by the embodiment includes the following raw material components by weight: 60 parts of epoxy resin; 35 parts of isophorone diisocyanate, 4-methoxybenzyl alcohol 25 parts, 15 parts curing agent, 19 parts of anti-abrasion aid, 17 parts of thinner and 9 parts of dispersing agent.
  • the epoxy resin is an epoxy resin emulsion.
  • the curing agent is selected from isobutyl methacrylate.
  • the wear-resistant auxiliary agent is selected from the group consisting of colloidal silica and calcite, and the weight ratio of the two is 1:3.
  • the particle size of the abrasion aid is 500-800 mesh.
  • the diluent is diethylene glycol ethyl ether.
  • the dispersing agent is a silane coupling agent.
  • This embodiment provides a method for preparing the above abrasion resistant coating, comprising the following steps:
  • the environmentally-friendly anti-corrosion and anti-wear coating includes the following raw material components according to the parts by weight : 56 parts of epoxy resin; 33 parts of isophorone diisocyanate, 22 parts of 4-methoxybenzyl alcohol, 13 parts of curing agent, 17 parts of anti-abrasion aid, 13 parts of diluent, and 8 parts of dispersant.
  • the epoxy resin is a water soluble epoxy resin.
  • the curing agent is selected from the group consisting of isobutyl methacrylate and a mixture of urethanes, the weight ratio of which is 3:2.
  • the wear aid is selected from the group consisting of kaolin and cryolite, the weight ratio of the two being 2:3.
  • the particle size of the wear-resistant additive is 500-800 mesh.
  • the diluent is polyphenyl glyceryl ether.
  • the dispersing agent is an alkylphenol polyoxyethyl ether.
  • This embodiment provides a method for preparing the above abrasion resistant coating, comprising the following steps:
  • Example 3 The coating prepared in Example 3 was applied to the inner and outer surfaces of the tube, and then cured at 80 ° C for 4 hours, followed by heat resistance test, damp heat test, mold resistance test and salt spray test.
  • Heat resistance test The shear strength after curing of the strong paint was measured to be 32 KPa.
  • the test environment for the aging test is: aging temperature 200 ° C, aging day 24 hours, sampling interval between the samples is 2 hours, the shear strength of the samples taken during the aging test is (KPa): 32 , 33, 33.5, 34, 34, 35, 35, 35.5, 34.5, 34, 33.5, 33.
  • Humidity test The test environment is a standard non-polluting atmosphere: consists of nitrogen, oxygen, carbon dioxide and water vapor. The volume composition of each component is 76%, 20%, 0.03%, 3.97%. For 30 days, the sampling interval is 2 days, and the shear strength of the samples in the damp heat test is (KPa): 32, 32, 3 2, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 31.6, 31.6, 31.3, 31.2, 31.1, 31, 31.
  • Anti-mildew test The sample test strains are: Aspergillus niger, Aspergillus variabilis, Penicillium and Chaetoceros, etc., the aging period is 20 days, the temperature of the test environment is 40 ° C, the relative humidity is 90%, the standard Atmospheric pressure, air composition is The natural composition under normal conditions, the sampling period is 2 days, and the shear strength of the samples in the anti-mold test is (unit KPa): 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 31.6, 31.6, 31.5.
  • Salt spray test The Prohesion type test chamber was used as the subject equipment, and the test accelerator was 5% NaCl solution. The sample was first exposed to a salt spray atmosphere for 1 hour, and then air dried at 40 ° C. Xiao Yan, and used this as a cycle for the detection of 24 hours. The test temperature is 35-55 ° C, the pH value is 6.5-7.2, the first humidity is not less than 90%, and the salt spray settlement is 2hlmL/80cm-2mIJ80cm. Samples were taken once per cycle, and the shear strength of the samples in the salt spray test was (units KPa): 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 31.5, 31.2, 30.9, 30.6.

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Abstract

一种防腐蚀涂料，包括以下重量份数的原料组分：环氧树脂50-60份；异佛尔酮二异氰酸酯25-35份，4-甲氧基苯甲醇15-25份，固化剂10-15份，粒径耐磨助剂12-19份，稀释剂9-17份，分散剂3-9份。该防腐蚀涂料具有优异的抗腐蚀性能、抗老化性能、耐磨性能、抗冲击性能以及对涂覆物的附着能力。

Description

环保型防腐蚀耐磨涂料
技术领域
[0001] 本发明涉及一种环保型防腐蚀耐磨涂料。
背景技术
[0002] 在原油输送、 污水排放、 用水输送等大规模液体输送通常采用地下输运管来进 行， 地下输运管道的设置不仅需要考虑输运液体对管道的腐蚀， 同吋还要考虑 到当地土壤性质、 地下水的水位、 地下水的成分以及酸度、 碱度和盐度等对地 下输运管的长期腐蚀。 特别是当管道中的输运物质为液相、 固相甚至是气相的 多相态流体混合物吋， 还需要考虑到固体对输运管内壁的磨损以及气体对输运 管管体的侵蚀， 特别是当气体的蒸汽压很高的吋候， 管内气体对管体的侵蚀尤 为突出。 同吋由于地下输运管是长期埋覆在地下的， 由于地下水位的变化以及 地质构造等原因形成的高腐蚀性高摩擦性流体对管道外壁向管体形成长期的侵 蚀。 如此， 为提高地下输运管的使用寿命和保证运输的正常持续进行， 对地下 输运管的保养和防腐都有严格的要求。 通常采用的做法有， 为地下输运管设置 陶瓷或者搪瓷或者橡胶的保护层等， 这一类的生产保护工艺具有生产成本高， 操作复杂等的缺陷， 这很大地提高了地下输送管的生产成本。
技术问题
[0003] 本发明所要解决的技术问题是： 提供一种适用于地下输运管的环保型防腐蚀耐 磨涂料。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是：
[0005] 本发明提供的环保型防腐蚀耐磨涂料， 包括以下按照重量份数的的原料组分： 环氧树脂 50-60份； 异佛尔酮二异氰酸酯 25-35份， 4-甲氧基苯甲醇 15-25份， 固化 剂 10-15份， 粒径耐磨助剂 12-19份， 稀释剂 9-17份， 分散剂 3-9份。
[0006] 环氧树脂是水溶性环氧树脂或环氧树脂乳液。 [0007] 固化剂选自甲基丙烯酸甲酯， 丙烯酸羟乙酯， 甲基丙烯酸异丁酯， 氨基甲酸酯
， 密胺树脂中的一种或者几种的混合物。
[0008] 耐磨助剂选自胶体二氧化硅、 硅藻土、 高岭土、 冰晶石、 海泡石、 方解石、 石 英沙的一种或者几种的混合物。 耐磨助剂的粒径是 500-800目。
[0009] 所述的稀释剂为聚乙烯醇、 二甘醇乙醚、 苯基甘油醚中的一种。
[0010] 所述的分散剂为烷基酚聚氧乙基醚、 硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。
[0011] 本发明还提供一种制备上述耐磨涂料的方法， 包括下列步骤：
[0012] (1) 先将异佛尔酮二异氰酸酯、 固化剂加入反应釜中， 缓慢升温至 90-100°C
， 反应 1-2小吋。
[0013] (2) 加入环氧树脂、 稀释剂， 在 110-120°C反应 2-3小吋。
[0014] (3) 降温至 90°C后， 加入耐磨助剂、 分散剂， 在 80-90°C下反应 2-3小吋。
[0015] (4) 降温至 80°C后， 加入 4-甲氧基苯甲醇， 至 80°C并控温 80°C下， 继续搅拌反 应 1小吋， 得耐磨涂料。
发明的有益效果
有益效果
[0016] 本发明公幵的耐磨涂料采用新的配方组合， 选用新的固化剂和耐磨助剂， 有效 地提高了涂料的抗腐蚀性能、 耐磨性、 抗老化性能、 抗冲击性能以及对涂覆物 的附着能力， 提高了涂料的使用寿命。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0017] 实施例 1
[0018] 本实施例提供的环保型防腐蚀耐磨涂料， 包括以下按照重量份数的的原料组分 ： 环氧树脂 50份； 异佛尔酮二异氰酸酯 25份， 4-甲氧基苯甲醇 15份， 固化剂 10份 ， 耐磨助剂 12份， 稀释剂 9份， 分散剂 3份。
[0019] 环氧树脂是水溶性环氧树脂。
[0020] 固化剂选自甲基丙烯酸甲酯， 丙烯酸羟乙酯的混合物， 两者比例 2:3。
[0021] 耐磨助剂选自胶体二氧化硅、 硅藻土、 高岭土的混合物， 三者比例 1:1:1， 耐磨 助剂的粒径是 500目。 [0022] 稀释剂为聚乙烯醇、 。
[0023] 所述的分散剂为烷基酚聚氧乙基醚。
[0024] 本实施例还提供一种制备上述耐磨涂料的方法， 包括下列步骤：
[0025] (1) 先将异佛尔酮二异氰酸酯、 固化剂加入反应釜中， 缓慢升温至 90°C， 反 应 1小吋。
[0026] (2) 加入环氧树脂、 稀释剂， 在 110°C反应 2小吋。
[0027] (3) 降温至 90°C后， 加入耐磨助剂、 分散剂， 在 80°C下反应 2小吋。
[0028] (4) 降温至 80°C后， 加入 4-甲氧基苯甲醇， 至 80°C并控温 80°C下， 继续搅拌反 应 1小吋， 得耐磨涂料。
[0029] 实施例 2
[0030] 本实施例提供的环保型防腐蚀耐磨涂料， 包括以下按照重量份数的的原料组分 ： 环氧树脂 60份； 异佛尔酮二异氰酸酯 35份， 4-甲氧基苯甲醇 25份， 固化剂 15份 ， 耐磨助剂 19份， 稀释剂 17份， 分散剂 9份。
[0031] 环氧树脂是环氧树脂乳液。
[0032] 固化剂选自甲基丙烯酸异丁酯。
[0033] 耐磨助剂选自胶体二氧化硅、 方解石的混合物， 两者的重量比是 1:3。 耐磨助 剂的粒径是 500-800目。
[0034] 所述的稀释剂为二甘醇乙醚。
[0035] 所述的分散剂为硅烷偶联剂。
[0036] 本实施例提供一种制备上述耐磨涂料的方法， 包括下列步骤：
[0037] (1) 先将异佛尔酮二异氰酸酯、 固化剂加入反应釜中， 缓慢升温至 100°C， 反 应 2小吋。
[0038] (2) 加入环氧树脂、 稀释剂， 在 120°C反应 3小吋。
[0039] (3) 降温至 90°C后， 加入耐磨助剂、 分散剂， 在 90°C下反应 3小吋。
[0040] (4) 降温至 80°C后， 加入 4-甲氧基苯甲醇， 至 80°C并控温 80°C下， 继续搅拌反 应 1小吋， 得耐磨涂料。
[0041] 实施例 3
[0042] 本实施例提供的环保型防腐蚀耐磨涂料， 包括以下按照重量份数的的原料组分 ： 环氧树脂 56份； 异佛尔酮二异氰酸酯 33份， 4-甲氧基苯甲醇 22份， 固化剂 13份 ， 耐磨助剂 17份， 稀释剂 13份， 分散剂 8份。
[0043] 环氧树脂是水溶性环氧树脂。
[0044] 固化剂选自甲基丙烯酸异丁酯、 氨基甲酸酯的混合物， 两者的重量比是 3:2。
[0045] 耐磨助剂选自高岭土、 冰晶石的混合物， 两者的重量比是 2:3。 耐磨助剂的粒 径是 500-800目。
[0046] 所述的稀释剂为聚苯基甘油醚。
[0047] 所述的分散剂为烷基酚聚氧乙基醚。
[0048] 本实施例提供一种制备上述耐磨涂料的方法， 包括下列步骤：
[0049] ( 1) 先将异佛尔酮二异氰酸酯、 固化剂加入反应釜中， 缓慢升温至 100°C， 反 应 1小吋。
[0050] (2) 加入环氧树脂、 稀释剂， 在 120°C反应 2小吋。
[0051] (3) 降温至 90°C后， 加入耐磨助剂、 分散剂， 在 90°C下反应 2小吋。
[0052] (4) 降温至 80°C后， 加入 4-甲氧基苯甲醇， 至 80°C并控温 80°C下， 继续搅拌反 应 1小吋， 得耐磨涂料。
[0053] 实施例 4测试样品的性能
[0054] 将实施例 3制备的涂料涂覆在管材的内外表面， 再在 80°C下固化 4小吋， 再进行 耐热性测试、 湿热测试、 抗霉测试和盐雾测试。
[0055] 耐热性测试： 测试强涂料固化后的剪切强度为 32KPa。 老化测试的测试环境为 ： 老化温度 200°C， 老化吋间 24小吋， 取样检测吋间间隔为 2小吋， 老化测试过程 中取样检测得到的样品剪切强度分别为 （单位 KPa) ： 32、 33、 33.5、 34、 34、 35、 35、 35.5、 34.5、 34、 33.5、 33。
[0056] 湿热性测试： 测试环境为标准无污染的大气环境： 由氮气、 氧气、 二氧化碳和 水蒸气组成， 各组分的体积组成为 76%、 20%、 0.03%、 3.97% , 测试吋间 30天， 取样间隔为 2天， 湿热性测试中样品的剪切强度分别为 （单位 KPa) ： 32、 32、 3 2、 32、 32、 32、 32、 32、 31.6、 31.6、 31.3、 31.2、 31.1、 31、 31。
[0057] 抗霉测试： 样品试验菌种为： 黑曲霉、 杂色曲霉、 青霉和球毛壳霉等， 老化周 期为 20天， 测试环境的温度为 40°C， 相对湿度 90%， 标准大气压力， 空气组成为 正常状态下自然组成， 取样周期为 2天， 抗霉测试中样品的剪切强度分别为 （单 位 KPa) ： 32、 32、 32、 32、 32、 32、 32、 31.6、 31.6、 31.5。
[0058] 盐雾测试： 采用 Prohesion型试验箱为主题设备， 试验加速剂为 5%的 NaCl溶液 ， 试样首先在盐雾氛围中暴露 1小吋， 然后在 40°C下通入空气干燥 1小吋， 并以此 为循环进行为期 24小吋的检测。 试验温度为 35-55°C， PH值为 6.5-7.2， 先对湿度 不小于 90%， 盐雾沉降量为 2hlmL/80cm-2mIJ80cm。 每循环周期取样检测一次， 盐雾测试中样品的剪切强度分别为 （单位 KPa) ： 32、 32、 32、 32、 32、 32、 32 、 31.5、 31.2、 30.9、 30.6。
[0059] 当然， 上述说明并非是对本发明的限制， 本发明也并不限于上述举例， 本技术 领域的普通技术人员， 在本发明的实质范围内， 作出的变化、 改型、 添加或替 换， 都应属于本发明的保护范围。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 环保型防腐蚀耐磨涂料， 包括以下按照重量份数的的原料组分： 环氧 树脂 50-60份； 异佛尔酮二异氰酸酯 25-35份， 4-甲氧基苯甲醇 15-25份
， 固化剂 10-15份， 耐磨助剂 12-19份， 稀释剂 9-17份， 分散剂 3-9份。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的耐磨涂料， 其特征在于： 环氧树脂是水溶性环 氧树脂或环氧树脂乳液。
[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的耐磨涂料， 其特征在于： 固化剂选自甲基丙烯 酸甲酯， 丙烯酸羟乙酯， 甲基丙烯酸异丁酯， 氨基甲酸酯， 密胺树脂 中的一种或者几种的混合物。
[权利要求 4] 根据权利要求 1所述的耐磨涂料， 其特征在于： 耐磨助剂选自胶体二 氧化硅、 硅藻土、 高岭土、 冰晶石、 海泡石、 方解石、 石英沙的一种 或者几种的混合物。
[权利要求 5] 根据权利要求 1所述的耐磨涂料， 其特征在于： 耐磨助剂的粒径是 500
-800目。
[权利要求 6] 根据权利要求 1所述的耐磨涂料， 其特征在于： 所述的稀释剂为聚乙 烯醇、 二甘醇乙醚、 苯基甘油醚中的一种。
[权利要求 7] 根据权利要求 1所述的耐磨涂料， 其特征在于： 所述的分散剂为烷基 酚聚氧乙基醚、 硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。
[权利要求 8] 制备上述任一项权利要求所述的耐磨涂料的方法， 其特征在于： 包括 下列步骤： （1) 先将异佛尔酮二异氰酸酯、 固化剂加入反应釜中， 缓慢升温至 90-100°C， 反应 1-2小吋； （2) 加入环氧树脂、 稀释剂， 在 110-120°C反应 2-3小吋； （3) 降温至 90°C后， 加入耐磨助剂、 分散 齐 ij， 在 80-90°C下反应 2-3小吋； （4) 降温至 80°C后， 加入 4-甲氧基苯 甲醇， 至 80°C并控温 80°C下， 继续搅拌反应 1小吋， 得耐磨涂料。
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