CN101328380A

CN101328380A - 与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料

Info

Publication number: CN101328380A
Application number: CNA2008101171030A
Authority: CN
Inventors: 邵怀启; 解蓓蓓; 徐忠苹; 韩文礼; 张其滨
Original assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Engineering Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Engineering Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2028-07-24
Also published as: CN100582185C

Abstract

与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，应用于管道涂料技术领域。由A剂和B剂组成。其中A剂各组分为：聚氨酯改性环氧树脂、新戊二醇二缩水甘油醚、聚羧酸聚合物、丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷、聚醚硅氧烷共聚物、氨基甲酸酯聚合物、气相二氧化硅、沉淀硫酸钡、云母粉、石英粉、氧化铬绿。其中B剂各组分为：改性脂环族胺和聚酰胺蜡。效果是：与热收缩带具有较高的粘结能力，一次涂膜厚度可达到200μm以上，固化速度快，能大大缩短施工周期。涂膜具有耐腐蚀性，满足补口防腐要求。该涂料不含溶剂，安全环保，储存稳定性好。

Description

与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料

技术领域

本发明涉及管道涂料技术领域，特别涉及一种与热收缩带有较好粘接性能，并且具有耐腐蚀性的管道补口用无溶剂环氧聚氨酯涂料。

背景技术

在采用涂层外防腐的长输管道使用过程中，发现补口处是最容易出现问题的地方。对于长输管道补口的底漆+热收缩带结构，底漆的主要作用是起着粘接热收缩带的作用，提高热收缩带的抗阴极剥离，一般不具备防腐功能或防腐功能较差，如果收缩带发生渗漏进水，环氧底漆很容易起泡脱落，钢管就会发生腐蚀。发生上述渗水腐蚀主要的原因是目前采用的补口底漆要求在涂刷底漆表干状态下包覆热收缩带，表干下的底漆与熔融状态下的热熔胶发生反应，达到粘结的效果，而在实干后就不能与热熔胶产生有效的融合粘结，造成热收缩带与钢管粘接力低，容易发生渗漏。现有方法对现场操作要求严格，很容易由于操作原因造成不合格的补口，补口施工质量较难控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，可用于长输管道补口用的快速固化无溶剂环氧聚氨酯涂料，其涂料在表干或实干后均与热收缩带具有良好的粘接性能，并具有优良的耐腐蚀性能，涂料的固化时间短，施工容易。能够克服现有管道补口技术的易渗漏透水而导致的腐蚀问题。

本发明采用的技术方案是：与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，由A剂和B剂组成。其中A剂各组分重量份为：1份聚氨酯改性环氧树脂、0.05～0.3份的新戊二醇二缩水甘油醚或2-二醇二缩水甘油醚、0.01～0.1份的聚羧酸聚合物、0.005～0.05份的丙烯酸酯聚合物、0.005～0.05份的聚硅氧烷、0.005～0.05份的聚醚硅氧烷共聚物、0.01～0.1份的氨基甲酸酯聚合物、0.01～0.05份的气相二氧化硅、0.1～0.5份的沉淀硫酸钡、0.1～0.3份的云母粉、0.1～0.5份的石英粉、0.01～0.1份的氧化铬绿组成。其中B剂各组分重量份为：1份的改性脂环族胺和0～0.02份的聚酰胺蜡组成。使用时，A剂与B剂重量份比是1∶0.05～0.5。

所述的聚氨酯改性环氧树脂，由1重量份的聚醚多元醇与0.2～0.3重量份的异氰酸酯反应生成聚氨酯，再与2～5重量份的环氧树脂和0～0.001重量份的二月桂酸二丁基锡反应合成聚氨酯改性环氧树脂。其中：环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂或双酚S型环氧树脂；异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、4，4-二环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯。

本发明的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料的制造方法是：

①合成聚氨酯改性的环氧树脂：在反应釜中加入1重量份的聚醚多元醇，升温至80℃，滴加0.2～0.3重量份的异氰酸酯，继续搅拌2～4h后，加入2～5重量份的环氧树脂和0～0.001重量份的二月桂酸二丁基锡，保持80℃继续搅拌4～8h后停止搅拌，合成聚氨酯改性的环氧树脂取出备用。

②制造A剂：在反应釜中加入1份聚氨酯改性环氧树脂、0.05～0.3份的新戊二醇二缩水甘油醚或2-二醇二缩水甘油醚、0.01～0.1份的聚羧酸聚合物、0.005～0.05份的丙烯酸酯聚合物、0.005～0.05份的聚硅氧烷、0.005～0.05份的聚醚硅氧烷共聚物、0.01～0.1份的氨基甲酸酯聚合物，控制温度在10～40℃，加以混合、高速搅拌，在搅拌的情况下加入0.01～0.05重量份的气相二氧化硅、0.1～0.5重量份的沉淀硫酸钡、0.1～0.3重量份的云母粉、0.1～0.5重量份的石英粉、0.01～0.1重量份的氧化铬绿，高速搅拌0.1～0.5h后用砂磨机研磨0.5～2h制成该涂料中的A剂。

③在1重量份的改性脂环族胺中加入0～0.02重量份的聚酰胺蜡，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B剂。

④使用时1重量份的A剂、0.05～0.5重量份的B剂加以混合均匀制成无溶剂环氧涂料。在20℃的表干时间为20～40min，70℃的表干时间小于15min。刷涂或辊涂于管道补口处，涂料固化后形成涂膜。

本发明与现有技术相比的有益效果

(1)本发明的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，一次涂膜厚度可达到200μm以上，固化速度快，70℃的表干时间小于15min，能大大缩短施工周期。

(2)该涂料的涂膜具有优良的耐腐蚀性，实干后与热收缩带的剥离强度大于100N/cm，满足补口防腐要求。可在表干或实干后缠绕收缩带/套而不影响防腐蚀性能，施工条件容易实现。

(3)该涂料不含溶剂，安全环保，储存稳定性好。

具体实施方式

实施例1：与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料的制备过程：

①聚氨酯改性环氧树脂的制备：在不锈钢反应釜中，加入1重量份的聚醚多元醇，搅拌下加热至80℃，加入0.0005重量份的二月桂酸二丁基锡，滴加0.25重量份的异氰酸酯MDI-50，反应2h后分批加入2.1重量份的双酚A型环氧树脂，继续搅拌4h后停止搅拌，出料，得到聚氨酯改性环氧树脂。聚醚多元醇的羟值为56，官能团为3，分子量为5000。

②A剂的制备：在不锈钢的料桶中，按照配方依次加入1重量份聚氨酯改性环氧树脂、0.15重量份的新戊二醇二缩水甘油醚、0.10份的聚羧酸聚合物(TEGO 610S)、0.01份的丙烯酸酯聚合物(BYK-110)、0.015份的聚硅氧烷(BYK-080)、0.02份的聚醚硅氧烷共聚物(BYK-330)、0.02份的氨基甲酸酯聚合物(TEGO 710)，控制温度在30℃，加以混合、高速搅拌，在搅拌的情况下加入0.02重量份的气相二氧化硅、0.24重量份的沉淀硫酸钡、0.2重量份的云母粉、0.2重量份的石英粉、0.07重量份的氧化铬绿，高速搅拌0.25h后用砂磨机研磨0.5h，出料，得到该涂料中的A剂；

③B剂的制备：在不锈钢的料桶中依次加入1重量份的改性脂环族胺和0.01重量份的聚酰胺蜡，高速搅拌0.5h，得到该涂料中的B剂。

④使用：1重量份的A剂和0.15重量份的B剂加以混合均匀制成与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料。

实施例1的补口防腐底漆涂料达到下列性能：

实施例2：

①聚氨酯改性环氧树脂的制备：在不锈钢反应釜中，加入1重量份的聚醚多元醇，搅拌下加热至80℃，滴加0.25重量份的异氰酸酯MDI-50，反应4h后分批加入2.8重量份的双酚F型环氧树脂，继续搅拌6h后停止搅拌，出料，得到聚氨酯改性环氧树脂。聚醚多元醇的羟值在50之间，官能团为4之间，分子量约4000。

②A剂的制备：在不锈钢的料桶中，按照实施例1组份比依次加入各种组份，高速搅拌0.25h后用砂磨机研磨0.5h，出料，得到该涂料中的A剂；

④使用时1重量份的A剂和0.13重量份的B剂加以混合均匀制成无溶剂环氧聚氨酯涂料。

实施例2的补口防腐底漆涂料达到下列性能：

实施例3：

①聚氨酯改性环氧树脂的制备：在不锈钢反应釜中，加入1重量份的聚醚多元醇，搅拌下加热至80℃，加入0.0005重量份的二月桂酸二丁基锡，滴加0.25重量份的异氰酸酯MDI-50，反应2h后分批加入2.1重量份的双酚AD型环氧树脂，继续搅拌4h后停止搅拌，出料，得到聚氨酯改性环氧树脂。

②A剂的制备：在不锈钢的料桶中，按照配方依次加入1重量份聚氨酯改性环氧树脂、0.20重量份的2-二醇二缩水甘油醚、0.05份的聚羧酸聚合物(TEGO 610S)、0.01份的丙烯酸酯聚合物(BYK-110)、0.01份的聚硅氧烷(BYK-080)、0.02份的聚醚硅氧烷共聚物(BYK-330)、0.015份的氨基甲酸酯聚合物(TEGO 710)，控制温度在30℃，加以混合、高速搅拌，在搅拌的情况下加入0.02重量份的气相二氧化硅、0.24重量份的沉淀硫酸钡、0.2重量份的云母粉、0.2重量份的石英粉、0.07重量份的氧化铬绿，高速搅拌0.25h后用砂磨机研磨0.5h，出料，得到该涂料中的A剂；

实施例3的补口防腐底漆涂料达到下列性能：

3个实施例中，使用的聚羧酸聚合物是深圳市庚申贸易有限公司销售的产品代号为TEGO 610S；丙烯酸酯聚合物是厦门康迪隆贸易有限公司销售的产品代号为BYK-110；聚硅氧烷是厦门康迪隆贸易有限公司销售的产品代号为BYK-080；聚醚硅氧烷共聚物是厦门康迪隆贸易有限公司销售的产品代号为BYK-330；氨基甲酸酯聚合物是深圳市庚申贸易有限公司销售的产品代号为TEGO 710；异氰酸酯是雨田(国际)上海化工有限公司生产的异氰酸酯MDI-50；新戊二醇二缩水甘油醚，英文名称：Neopentyl glycol diglycidyl ether；分子式：C₁₁H₂₀O₄，分子量：216.28，CAS：17557-23-2；广州仑利奇化工原料有限公司有产品。

Claims

1、一种与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，由A剂和B剂组成，其中A剂各组分重量份为：1份聚氨酯改性环氧树脂、0.05～0.3份的新戊二醇二缩水甘油醚或2-二醇二缩水甘油醚、0.01～0.1份的聚羧酸聚合物、0.005～0.05份的丙烯酸酯聚合物、0.005～0.05份的聚硅氧烷、0.005～0.05份的聚醚硅氧烷共聚物、0.01～0.1份的氨基甲酸酯聚合物、0.01～0.05份的气相二氧化硅、0.1～0.5份的沉淀硫酸钡、0.1～0.3份的云母粉、0.1～0.5份的石英粉、0.01～0.1份的氧化铬绿组成，其中B剂各组分重量份为：1份的改性脂环族胺和0.001～0.02份的聚酰胺蜡组成，使用时，A剂与B剂重量份比是1∶0.05～0.5。

2、根据权利要求1所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其特征是：所述的聚羧酸聚合物是TEGO 610S；丙烯酸酯聚合物是BYK-110；聚硅氧烷是BYK-080；聚醚硅氧烷共聚物是BYK-330；氨基甲酸酯聚合物是TEGO 710。

3、根据权利要求1或2所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其特征是：所述的聚氨酯改性环氧树脂，由1重量份的聚醚多元醇与0.2～0.3重量份的异氰酸酯反应生成聚氨酯，再与2～5重量份的环氧树脂和0～0.001重量份的二月桂酸二丁基锡反应合成聚氨酯改性环氧树脂。

4、根据权利要求3所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其特征是：所述的异氰酸酯是MDI-50。

5、根据权利要求3所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其特征是：聚醚多元醇的羟值在20～60之间，官能团为2～4之间，分子量介于2000～8000之间。

6、根据权利要求3所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其特征是：聚醚多元醇的羟值为56，官能团为3，分子量为5000。

7、根据权利要求3所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其特征是：环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂或双酚S型环氧树脂。

8、根据权利要求1或2所述的与热收缩带有高粘接能力的管道补口防腐底漆涂料，其制造方法特征是：

①合成聚氨酯改性的环氧树脂：在反应釜中加入1重量份的聚醚多元醇，升温至80℃，滴加0.2～0.3重量份的异氰酸酯，继续搅拌2～4h后，加入2～5重量份的环氧树脂和0～0.001重量份的二月桂酸二丁基锡，保持80℃继续搅拌4～8h后停止搅拌，合成聚氨酯改性的环氧树脂取出备用；

②制造A剂：在反应釜中加入1份聚氨酯改性环氧树脂、0.05～0.3份的新戊二醇二缩水甘油醚或2-二醇二缩水甘油醚、0.01～0.1份的聚羧酸聚合物、0.005～0.05份的丙烯酸酯聚合物、0.005～0.05份的聚硅氧烷、0.005～0.05份的聚醚硅氧烷共聚物、0.01～0.1份的氨基甲酸酯聚合物，控制温度在10～40℃，加以混合、高速搅拌，在搅拌的情况下加入0.01～0.05重量份的气相二氧化硅、0.1～0.5重量份的沉淀硫酸钡、0.1～0.3重量份的云母粉、0.1～0.5重量份的石英粉、0.01～0.1重量份的氧化铬绿，高速搅拌0.1～0.5h后用砂磨机研磨0.5～2h制成该涂料中的A剂；

③在1重量份的改性脂环族胺中加入0～0.02重量份的聚酰胺蜡，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B剂；

④使用时1重量份的A剂、0.05～0.5重量份的B剂加以混合均匀制成无溶剂环氧涂料。