一种防腐涂料及其制备方法与应用与流程

    专利2022-07-08  119


    本发明涉及防腐涂料技术领域,特别涉及一种防腐涂料及其制备方法与应用。



    背景技术:

    目前,金属腐蚀是当前面临的一个十分严重的问题。粗略估计,每年因腐蚀而造成的金属结构、设备及材料的损失,大约相当于当年金属产量的20%-40%,全世界每年因腐蚀而报废的金属达1亿吨以上,经济损失占国民经济总产值的1.5%-3.5%。在中国,由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上,占国民生产总值的4%。

    重防腐涂料是相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境里应用,并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。重防腐涂料主要以高性能的合成树脂为主。环氧树脂以其易于加工成型、粘附力强、力学性能优良等特点被广泛应用。

    目前,采用重防腐涂料对金属进行保护是最为有效的防腐蚀手段。但是随着现代工业的迅速发展以及资源的不断开发利用,使得海洋石油工业成为我国新兴工业的重要组成部分。在海洋石油工业中,或者室外环境中不可避免的使用了大量的钢铁材料,而海洋环境和室外环境一直以来都是非常复杂的腐蚀环境,这对防腐材料的性能提出了更高的要求。亟需研发一种在海洋环境和室外特殊环境中中具有优异防腐性能的重防腐涂料。

    中国专利cn111253832a公开一种重防腐涂料及其应用。本发明提供了一种重防腐涂料,包括以下质量份数的组分:30~40份含氟环氧树脂,20~30份酚醛环氧树脂,20~30份改性玻璃鳞片,10~20份活性稀释剂,10~20份固化剂,5~15份颜填料,0.3~1.0份分散剂,0.5~1.5份消泡剂,0.5~1.0份流平剂,1~5份触变剂,1~3份耐磨剂,1~3份光稳定剂,其中,所述改性玻璃鳞片的质量份数以玻璃鳞片的质量份数计,由实施例结果表明,将涂有本发明重防腐涂料的材料浸泡在模拟海水中150天后无起泡无开裂。

    该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题,但是该申请中防腐涂料不具有隔热效果,在海洋或者室外环形下,管道内外温度容易传导,保温效果差,造成管道内介质存在安全隐患。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于提供一种防腐涂料及其制备方法与应用,采用氟环氧树脂和酚醛环氧树脂提高提高了涂料的硬度和粘度,增强了防腐涂料的耐磨性能和附着力,聚苯胺锌粉鳞片兼具聚苯胺和锌粉鳞片的双重性质,聚苯胺与金属表面相互作用,使金属表面钝化,形成一层致密、稳定的氧化薄膜,阻止了金属的进一步氧化,金属鳞片与玻璃鳞片相比较,可使整个涂料体系的力学性能、耐老化性能等明显提高,增加了多孔气凝胶有效地阻隔了热量的传递,起到了较好的保温隔热作用,采用脂肪族异氰酸脂的抗紫外线和坚韧性特点,提升了重防腐涂料的防腐效果,以解决上述背景技术中提出的问题。

    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种防腐涂料,包括甲组分和乙组分,所述甲组分包括以下重量比的原料:氟环氧树脂45-65份,二缩水甘油醚20-45份,聚苯胺锌粉鳞片5-15份,分散剂0.02-0.1份,流平剂0.05-1.5份,消泡剂0.05-0.1份,混合溶剂10-30份,填料5-10份,偶联剂0.5-3份,多孔气凝胶5-10份,耐磨剂0.5-3份;所述乙组分包括以下重量比的原料:酚醛环氧树脂20-35份,二乙醇胺1-5份,脂肪族异氰酸脂2-10份,改性胺类固化剂15-30份,无水乙醇30-40份。

    优选的,所述甲组分和乙组分的重量比为1:(1-1.5)。

    优选的,所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐。

    优选的,所述聚苯胺锌粉鳞片为包括晶片长度为100微米、200微米和300微米的聚苯胺锌粉鳞片,晶片的厚度为0.05-0.4微米,且晶片长度为100微米、200微米和300微米的聚苯胺锌粉鳞片的重量比为1:(1.2-1.5):(0.7-1.2)。

    优选的,所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570、硅烷偶联剂kh580、硅烷偶联剂kh602、硅烷偶联剂kh792中的至少一种。

    优选的,所述多孔气凝胶的粒径为10-30微米,导热系数为0.01~0.03w/(m·k)。

    优选的,所述流平剂为有机膨润土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡中的至少一种。

    本发明要解决的另一技术问题是提供一种防腐涂料的制备方法,包括如下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至75-85℃,保温反应1.5-2.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌20-30分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散30-40分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨1-2小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合1-2小时,过滤获得甲组分;

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分;

    s3:将甲组分和乙组分按照1:(1-1.5)混合使用,制成防腐涂料。

    优选的,所述s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1-2小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至110-120℃,干燥2-3小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    优选的,所述防腐涂料用于室外环境或者海洋环境特殊环境下的管道防腐。

    与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    1、本发明提出的一种防腐涂料及其制备方法与应用,采用氟环氧树脂使树脂分子结构变得致密的特点和酚醛环氧树脂表面张力、摩擦因数和折射率都较低的贴点,提高了涂料的硬度和粘度,增强了防腐涂料的耐磨性能和附着力。

    2、本发明提出的一种防腐涂料及其制备方法与应用,聚苯胺锌粉鳞片兼具聚苯胺和锌粉鳞片的双重性质,聚苯胺与金属表面相互作用,使金属表面钝化,形成一层致密、稳定的氧化薄膜,阻止了金属的进一步氧化,金属鳞片与玻璃鳞片相比较,可使整个涂料体系的力学性能、耐老化性能等明显提高。

    3、本发明提出的一种防腐涂料及其制备方法与应用,多孔气凝胶与氟环氧树脂充分分散,提高防腐涂料的稳定性,有效地阻隔了热量的传递,起到了较好的保温隔热作用。

    4、本发明提出的一种防腐涂料及其制备方法与应用,采用脂肪族异氰酸脂的抗紫外线和坚韧性特点,提升了重防腐涂料的防腐效果,提高防腐涂料的耐光照老化能力。

    附图说明

    图1为本发明的整体流程图;

    图2为本发明的甲组分制备流程图;

    图3为本发明的聚苯胺锌粉鳞片制备流程图;

    图4为本发明的乙组分制备流程图;

    图5为本发明的实施例附着力折线图图;

    图6为本发明的实施例耐磨性折线图;

    图7为本发明的实施例导热系数折线图;

    图8为本发明的实施例保持温差折线图。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

    一种防腐涂料,包括甲组分和乙组分,甲组分包括以下重量比的原料:氟环氧树脂45-65份,二缩水甘油醚20-45份,聚苯胺锌粉鳞片5-15份,分散剂0.02-0.1份,流平剂0.05-1.5份,消泡剂0.05-0.1份,混合溶剂10-30份,填料5-10份,偶联剂0.5-3份,多孔气凝胶5-10份,耐磨剂0.5-3份。

    乙组分包括以下重量比的原料:酚醛环氧树脂20-35份,二乙醇胺1-5份,脂肪族异氰酸脂2-10份,改性胺类固化剂15-30份,无水乙醇30-40份。

    甲组分和乙组分的重量比为1:(1-1.5)。

    其中分散剂采用聚丙烯酸铵盐。

    聚苯胺锌粉鳞片为包括晶片长度为100微米、200微米和300微米的聚苯胺锌粉鳞片,晶片的厚度为0.05-0.4微米,且晶片长度为100微米、200微米和300微米的聚苯胺锌粉鳞片的重量比为1:(1.2-1.5):(0.7-1.2),聚苯胺锌粉鳞片兼具聚苯胺和锌粉鳞片的双重性质,聚苯胺与金属表面相互作用,使金属表面钝化,形成一层致密、稳定的氧化薄膜,阻止了金属的进一步氧化,金属鳞片与玻璃鳞片相比较,可使整个涂料体系的力学性能、耐老化性能等明显提高。

    偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570、硅烷偶联剂kh580、硅烷偶联剂kh602、硅烷偶联剂kh792中的至少一种;

    多孔气凝胶的粒径为10-30微米,导热系数为0.01~0.03w/(m·k)。

    流平剂为有机膨润土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡中的至少一种。

    防腐涂料用于室外环境或者海洋环境特殊环境下的管道防腐。

    实施例一:

    请参阅图1-图4,取以下重量份原料:甲组分:氟环氧树脂45份,二缩水甘油醚45份,聚苯胺锌粉鳞片5份,分散剂0.02份,流平剂1.5份,消泡剂0.05份,混合溶剂30份,填料5份,偶联剂3份,多孔气凝胶5份和耐磨剂3份;

    乙组分:酚醛环氧树脂20份,二乙醇胺5份,脂肪族异氰酸脂2份,改性胺类固化剂30份和无水乙醇30份。

    为了更好的展现防腐涂料的制备流程,本实施例现提出一种防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至110℃,干燥3小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至75℃,保温反应2.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌20分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散40分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨1小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合2小时,过滤获得甲组分。

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分。

    s3:将甲组分和乙组分按照1:1混合使用,制成防腐涂料。

    实施例二:

    请参阅图1-图4,取以下重量份原料:甲组分:氟环氧树脂50份,二缩水甘油醚25份,聚苯胺锌粉鳞片7份,分散剂0.05份,流平剂0.08份,消泡剂0.08份,混合溶剂13份,填料6份,偶联剂0.8份,多孔气凝胶5.6份和耐磨剂0.8份。

    乙组分:酚醛环氧树脂23份,二乙醇胺1.5份,脂肪族异氰酸脂3.5份,改性胺类固化剂17份和无水乙醇33份。

    为了更好的展现防腐涂料的制备流程,本实施例现提出一种防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至110℃,干燥3小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至75℃,保温反应2.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌20分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散40分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨1小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合2小时,过滤获得甲组分。

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分。

    s3:将甲组分和乙组分按照1:1混合使用,制成防腐涂料。

    实施例三:

    请参阅图1-图4,取以下重量份原料:甲组分:氟环氧树脂52份,二缩水甘油醚27份,聚苯胺锌粉鳞片9份,分散剂0.07份,流平剂0.12份,消泡剂0.15份,混合溶剂16份,填料7.8份,偶联剂1.8份,多孔气凝胶7.5份和耐磨剂1.2份。

    乙组分:酚醛环氧树脂27份,二乙醇胺3.5份,脂肪族异氰酸脂4.5份,改性胺类固化剂19份和无水乙醇35份。

    为了更好的展现防腐涂料的制备流程,本实施例现提出一种防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至115℃,干燥2.8小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至80℃,保温反应3小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌20分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散40分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨1小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合2小时,过滤获得甲组分。

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分。

    s3:将甲组分和乙组分按照1:1混合使用,制成防腐涂料。

    实施例四:

    请参阅图1-图4,取以下重量份原料:甲组分:氟环氧树脂50份,二缩水甘油醚35份,聚苯胺锌粉鳞片10份,分散剂0.09份,流平剂0.98份,消泡剂0.08份,混合溶剂20份,填料8份,偶联剂2份,多孔气凝胶8份和耐磨剂2份。

    乙组分:酚醛环氧树脂30份,二乙醇胺4份,脂肪族异氰酸脂7份,改性胺类固化剂25份和无水乙醇36份。

    为了更好的展现防腐涂料的制备流程,本实施例现提出一种防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至112℃,干燥3小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至82℃,保温反应2.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌20分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散40分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨2小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合2小时,过滤获得甲组分。

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分。

    s3:将甲组分和乙组分按照1:1混合使用,制成防腐涂料。

    实施例五:

    请参阅图1-图4,取以下重量份原料:甲组分:氟环氧树脂60份,二缩水甘油醚40份,聚苯胺锌粉鳞片12份,分散剂0.09份,流平剂1.3份,消泡剂0.09份,混合溶剂28份,填料9份,偶联剂2.8份,多孔气凝胶9份和耐磨剂2.7份。

    乙组分:酚醛环氧树脂33份,二乙醇胺4份,脂肪族异氰酸脂8份,改性胺类固化剂28份和无水乙醇38份。

    为了更好的展现防腐涂料的制备流程,本实施例现提出一种防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至120℃,干燥2小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至85℃,保温反应1.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌30分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散30分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨2小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合1小时,过滤获得甲组分。

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分。

    s3:将甲组分和乙组分按照1:1.5混合使用,制成防腐涂料。

    实施例六:

    请参阅图1-图4,取以下重量份原料:甲组分:氟环氧树脂65份,二缩水甘油醚20份,聚苯胺锌粉鳞片15份,分散剂0.1份,流平剂1.5份,消泡剂0.1份,混合溶剂10份,填料10份,偶联剂0.5份,多孔气凝胶10份和耐磨剂0.5份。

    乙组分:酚醛环氧树脂35份,二乙醇胺1份,脂肪族异氰酸脂10份,改性胺类固化剂15份和无水乙醇40份。

    为了更好的展现防腐涂料的制备流程,本实施例现提出一种防腐涂料的制备方法,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至120℃,干燥2小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至85℃,保温反应1.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌30分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散30分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨2小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合1小时,过滤获得甲组分。

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分。

    s3:将甲组分和乙组分按照1:1.5混合使用,制成防腐涂料。

    将实施例一至实施例六中获得的防腐涂料进行实验,获得以下数据表和图5-图8的数据图:

    通过以上表格,可得实施例一至实施例六中的防腐涂料均具有较好的耐冲击性、耐海水浸泡性能和耐紫外线光老化性能,适用于海洋环境和特殊的室外环境,但是在实施例一至实施例六中的防腐涂料,实施例三采用的配比,耐磨性,隔热性能均优于其他实施例,由此可得,实施例三中采用的配比制成的防腐涂料性能最佳。

    综上所述:本防腐涂料及其制备方法与应用,采用氟环氧树脂和酚醛环氧树脂提高提高了涂料的硬度和粘度,增强了防腐涂料的耐磨性能和附着力,聚苯胺锌粉鳞片兼具聚苯胺和锌粉鳞片的双重性质,聚苯胺与金属表面相互作用,使金属表面钝化,形成一层致密、稳定的氧化薄膜,阻止了金属的进一步氧化,金属鳞片与玻璃鳞片相比较,可使整个涂料体系的力学性能、耐老化性能等明显提高,增加了多孔气凝胶有效地阻隔了热量的传递,起到了较好的保温隔热作用,采用脂肪族异氰酸脂的抗紫外线和坚韧性特点,提升了重防腐涂料的防腐效果。

    以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种防腐涂料,包括甲组分和乙组分,其特征在于:所述甲组分包括以下重量比的原料:氟环氧树脂45-65份,二缩水甘油醚20-45份,聚苯胺锌粉鳞片5-15份,分散剂0.02-0.1份,流平剂0.05-1.5份,消泡剂0.05-0.1份,混合溶剂10-30份,填料5-10份,偶联剂0.5-3份,多孔气凝胶5-10份,耐磨剂0.5-3份;所述乙组分包括以下重量比的原料:酚醛环氧树脂20-35份,二乙醇胺1-5份,脂肪族异氰酸脂2-10份,改性胺类固化剂15-30份,无水乙醇30-40份。

    2.如权利要求1所述的一种防腐涂料,其特征在于:所述甲组分和乙组分的重量比为1:(1-1.5)。

    3.如权利要求1所述的一种防腐涂料,其特征在于:所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐。

    4.如权利要求1所述的一种防腐涂料,其特征在于:所述聚苯胺锌粉鳞片为包括晶片长度为100微米、200微米和300微米的聚苯胺锌粉鳞片,晶片的厚度为0.05-0.4微米,且晶片长度为100微米、200微米和300微米的聚苯胺锌粉鳞片的重量比为1:(1.2-1.5):(0.7-1.2)。

    5.如权利要求1所述的一种防腐涂料,其特征在于:所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570、硅烷偶联剂kh580、硅烷偶联剂kh602、硅烷偶联剂kh792中的至少一种。

    6.如权利要求1所述的一种防腐涂料,其特征在于:所述多孔气凝胶的粒径为10-30微米,导热系数为0.01~0.03w/(m·k)。

    7.如权利要求1所述的一种防腐涂料,其特征在于:所述流平剂为有机膨润土、气相二氧化硅、聚乙烯蜡中的至少一种。

    8.一种如权利要求1-7任一项所述的防腐涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1:制备甲组分:

    s11:将聚苯胺锌粉鳞片和偶联剂进行混合,发生硅烷改性反应,得到改性聚苯胺锌粉鳞片;

    s12:取氟环氧树脂和二缩水甘油醚投放到反应釜中,搅拌混合,升温至75-85℃,保温反应1.5-2.5小时,冷却备用;

    s13:将s12中的反应物与多孔气凝胶混合,搅拌20-30分钟后,投入到高速分散机内进行初步分散,分散30-40分钟后,再用超声仪对分散液进行超声分散;

    s14:将s11中改性聚苯胺锌粉鳞片添加到s13中,并加入消泡剂,混合成浆料,并将浆料投入到研磨机中,研磨1-2小时,获得细度小于50微米的浆料;

    s15:取填料和耐磨剂混合研磨成细度小于50微米的颗粒,投放至s14中的浆料中,再将流平剂和混合溶剂添加到s14中的浆料中,搅拌混合1-2小时,过滤获得甲组分;

    s2:制备乙组分:

    s21:取酚醛环氧树脂投入反应釜进行搅拌,升温至150℃,将二乙醇胺投入至酚醛环氧树脂内,保温反应2小时;

    s22:将s21中反应釜温度降至80℃,向反应釜中加入脂肪族异氰酸脂,搅拌混合,充分反应2小时;

    s23:向s22中加入改性胺类固化剂和无水乙醇搅拌混合,降至室温,获得乙组分;

    s3:将甲组分和乙组分按照1:(1-1.5)混合使用,制成防腐涂料。

    9.如权利要求8所述的一种防腐涂料的制备方法,其特征在于:所述s11中聚苯胺锌粉鳞片的制备过程如下:

    s111:苯胺与掺杂酸混合并搅拌均匀,并加入到氧化剂中,搅拌混合1-2小时,获得产物聚苯胺;

    s112:将锌粉鳞片投入到s111中的聚苯胺中,离心取沉淀,用蒸馏水洗涤,升温至110-120℃,干燥2-3小时;

    s113:对s112中获得的反应物进行研磨筛分,制得聚苯胺锌粉鳞片。

    10.如权利要求1-7任一项所述的一种防腐涂料的应用,其特征在于:所述防腐涂料用于室外环境或者海洋环境特殊环境下的管道防腐。

    技术总结
    本发明公开了一种防腐涂料及其制备方法与应用,包括甲组分和乙组分,甲组分包括以下重量比的原料:氟环氧树脂45‑65份,二缩水甘油醚20‑45份,聚苯胺锌粉鳞片5‑15份,分散剂0.02‑0.1份,流平剂0.05‑1.5份,消泡剂0.05‑0.1份,混合溶剂10‑30份,填料5‑10份,偶联剂0.5‑3份,多孔气凝胶5‑10份,耐磨剂0.5‑3份。本发明采用氟环氧树脂使树脂分子结构变得致密的特点和酚醛环氧树脂表面张力、摩擦因数和折射率都较低的贴点,提高了涂料的硬度和粘度,增强了防腐涂料的耐磨性能和附着力,聚苯胺锌粉鳞片兼具聚苯胺和锌粉鳞片的双重性质,聚苯胺与金属表面相互作用,使金属表面钝化。

    技术研发人员:杨涛涛
    受保护的技术使用者:杨涛涛
    技术研发日:2020.11.21
    技术公布日:2021.03.12

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