CN108178984B - 一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料 - Google Patents

一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明是一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，含A、B组份，A组份中各原料的质量百分比为：环氧值在0.03～0.08、质量固含量50±1%的改性环氧有机硅树脂25.0～40.0%；包括分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂的助剂I 2.0%；无机颜填料58.0～73.0%；B组分中各原料的重量百分比为：活泼氢当量为113、质量固含量100%的改性脂环胺99.0～99.5%；助剂II 0.5～1.0%；涂装前将A、B组份按质量比100:2.2～3.52混合使用。本发明的双组份能在常温下自行交联反应而无需高温加热固化；施工简便不受季节影响，具有良好的附着力；能在300℃高温下的环境中对不锈钢管道和设备的表面进行有效防护，具有优良的耐酸、耐碱、耐盐、耐油、耐水和耐盐雾的性能，且性价比高。

Description

一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料
技术领域
本发明涉及涂料研究与制备技术领域，具体地说，涉及用于石化行业以不锈钢为材质的管道和设备、耐高温（300℃以下）重防腐（蚀）的涂料。
背景技术
不锈钢材料，由于其独特的材料性质已被广泛应用于许多工业领域，尤其是石化行业。石化行业由于其工业性质，对管道和设备的要求特别严格，所以采用不锈钢材料尤为多。
不锈钢材料虽然具有一定的防锈防腐蚀功能，但是，在特殊的工业环境下或腐蚀介质中，例如海洋环境及含氯等腐蚀介质的环境、或是在高温环境中，不锈钢管道和设备的表面也容易被侵袭和受腐蚀。因此，对于不锈钢的耐高温和防腐蚀问题，人们常常采用阳极氧化法、电化学法、添加缓蚀剂或者是采用防腐涂料进行表面防腐。但是，目前能耐300℃以下高温且有重防腐（蚀）功能的涂料产品似乎还没有，报道也几乎没有。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，它采用以环氧基团改性过的、对基材有良好附着力的环氧有机硅树脂为主的A组分和以改性脂环胺固化剂为主的B组分，可通过两种固化方式固化成膜，一种固化方式为：在常温下自行交联反应而无需高温加热固化；另一种固化方式为：在常温自行交联反应后通过后续高温工作环境运行中的温度进一步促进涂层的后固化。本发明能在300℃高温下的环境中对不锈钢材料进行有效防护，具有良好的耐盐雾性和耐化学品性，对低表面处理或喷砂处理后的不锈钢材料具有良好的附着力，而且易操作，性价比高。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，包含A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的质量百分比为：
改性环氧有机硅树脂 25.0～40%；
助剂I 2.0%；
无机颜填料 58～73%；
所述B组分中各原料的重量百分比为：
改性脂环胺 99.0～99.5%；
助剂II 0.5～1.0%；
涂装前将所述A组份与所述B组份按质量比A:B=100:2.2～3.52混合使用。
进一步，所述改性环氧有机硅树脂的环氧值在0.03～0.08，质量固含量50±1%。
进一步，所述改性脂环胺的活泼氢当量为113，质量固含量100%。
进一步，所述助剂I包含分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂。
进一步，所述助剂II为巯基聚硅氧烷附着力促进剂。
进一步，所述无机颜填料包含石墨烯、环保型氧化铬绿、重晶石粉和滑石粉。
本发明一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的积极效果是：
（1）采用以环氧基团改性过的、对基材有良好附着力的环氧有机硅树脂为主的A组分，采用以改性脂环胺固化剂为主的B组分，所述双组份能在常温下自行交联反应而无需高温加热固化。
（2）对低表面处理或喷砂处理后的不锈钢材料具有良好的附着力，而且施工简便，不受季节变化的影响：可一道喷涂或多道喷涂，覆涂间隔时间长，即使在干膜厚度250µｍ的状态也不会在高温下发生起泡和开裂现象。
（3）能在300℃高温下的环境中对不锈钢管道和设备的表面进行有效防护，具有优良的耐酸、耐碱、耐盐、耐油、耐水和耐盐雾的性能，且性价比高。
具体实施方式
以下给出本发明一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的具体实施方式，提供3个实施例。但是应当指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1
（一）一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，包含A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：
改性环氧有机硅树脂25.0%，为环氧值在0.03～0.08，质量固含量50±1%的改性环氧有机硅树脂；可采用常州市佳诺有机硅有限公司生产的FJNH-3产品。
改性聚氨酯高分子分散剂0.5%，可采用荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA-4010产品。
不含有机硅的高分子聚合物消泡剂0.5%，可采用德国毕克助剂公司的BYK-A501产品。
聚醚改性有机硅基材润湿剂0.7%，可采用德国毕克助剂公司的BYK-306产品。
蓖麻油改性的有机流变助剂0.3%，可采用海明斯·德谦助剂公司的THIXATROL ST产品。
石墨烯0.1%；可采用常州第六元素材料科技股份有限公司的SE1132产品。
环保型氧化铬绿20.0%；可从专业市场上购买原料。
重晶石粉38.9%；可从专业市场上购买原料。
滑石粉14.0%；可从专业市场上购买原料。
所述B组分中各原料的重量百分比为：
改性脂环胺99.0%，采用活泼氢当量为113、质量固含量为100%的改性脂环胺；可采用美国迈图高新材料集团的EPIKURE3388产品。
巯基聚硅氧烷附着力促进剂1.0%，可采用美国迈图高新材料集团的的T-CURE产品。
（二）所述用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的制备，主要步骤有：
1、A组份制备
在保证所有设备和器具都清洁的情况下，向改性环氧有机硅树脂中按重量百分比依次加入分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂，然后搅拌至均匀；
再按重量百分比依次加入石墨烯、环保型氧化铬绿、重晶石粉和滑石粉，高速分散至混合料达到45～50℃，在此温度范围内保温40分钟；然后自然冷却，冷却后用砂磨机研磨，研磨细度至60µｍ，用60目滤网进行过滤，检验合格后包装。
2、B组份制备
在保证设备和器具都清洁的情况下，向改性脂环胺中按质量百分比加入巯基聚硅氧烷附着力促进剂，然后搅拌至均匀，用60目滤网进行过滤，检测合格后包装。
（三）所述用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的使用
1、对不锈钢管道和设备的表面进行低表面处理或用喷砂进行处理。
2、涂装前，将A组份与所述B组份按质量比A:B=100:2.2进行配制，混合后使用。
3、施工中，可一道喷涂或者多道喷涂，覆涂间隔时间长，即使在干膜厚度250µｍ的状态也不会在高温下发生起泡和开裂现象。
实施例2
（一）一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，包含A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：
改性环氧有机硅树脂33.0%，（同实施例1）。
改性聚氨酯高分子分散剂0.4%，（同实施例1）。
不含有机硅的高分子聚合物消泡剂0.6%，（同实施例1）。
聚醚改性有机硅基材润湿剂0.5%，（同实施例1）。
蓖麻油改性的有机流变助剂0.5%，（同实施例1）。
石墨烯0.14%，（同实施例1）。
环保型氧化铬绿25.0%，（同实施例1）。
重晶石粉30.0%，（同实施例1）。
滑石粉9.86%，（同实施例1）。
所述B组分中各原料的质量百分比为：
改性脂环胺99.2%，（同实施例1）。
巯基聚硅氧烷附着力促进剂0.8%，（同实施例1）。
（二）所述用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的制备（同实施例1）。
（三）所述用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的使用
1、对不锈钢管道和设备的表面进行低表面处理或用喷砂进行处理。
2、涂装前，将A组份与所述B组份按质量比A:B=100:2.91进行配制，混合后使用。
3、施工中，可一道喷涂或者多道喷涂。
实施例3
（一）一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，包含A组份和B组份，所述A组份中各原料的重量百分比为：
改性环氧有机硅树脂40.0%，（同实施例1）。
改性聚氨酯高分子分散剂0.5%，（同实施例1）。
不含有机硅的高分子聚合物消泡剂0.3%，（同实施例1）。
聚醚改性有机硅基材润湿剂0.7%，（同实施例1）。
蓖麻油改性的有机流变助剂0.5%，（同实施例1）。
石墨烯0.12%，（同实施例1）。
环保型氧化铬绿15.5%，（同实施例1）。
重晶石粉25.0%，（同实施例1）。
滑石粉17.38%，（同实施例1）。
所述B组分中各原料的质量百分比为：
改性脂环胺99.5%，（同实施例1）。
巯基聚硅氧烷附着力促进剂0.5%，（同实施例1）。
（二）所述用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的制备（同实施例1）。
（三）所述用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的使用
1、对不锈钢管道和设备的表面进行低表面处理或用喷砂进行处理。
2、涂装前，将A组份与所述B组份按质量比A:B=100:3.52进行配制，混合后使用。
3、施工中，可一道喷涂或者多道喷涂。
对实施例1～3制备的用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的检测结果为：
本发明实施例1～3制备的用于不锈钢的耐高温重防腐涂料经差示扫描量热仪（DSC）测试，其玻璃转化温度（Tg）为：100℃～112℃；其综合耐化性能为：耐10%硫酸溶液30天，耐10%氢氧化钠溶液30天，耐3%氯化钠溶液30天，耐2#柴油30天，耐中性盐雾测试3000小时，耐水性3000小时。
表1. 实施例1～3制备的用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的玻璃转化温度（Tg）
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
表2. 实施例1～3制备的用于不锈钢的耐高温重防腐涂料的综合耐化性能
Figure 295345DEST_PATH_IMAGE002
。
本发明的实施例1～3证明：
本发明的用于不锈钢的耐高温重防腐涂料具有较高的玻璃转化温度（Tg）和具有优良的综合耐化性能，可用于石化行业以不锈钢为材质的管道和设备在300℃以下高温下的重防腐涂料，具有优良的耐酸、耐碱、耐盐、耐油、耐水和耐盐雾的性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明组份重量百分比的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，包含A组份和B组份，其特征在于，所述A组份中各原料的质量百分比为：
改性环氧有机硅树脂 25 .0～40 .0%；
助剂I 2 .0%；
无机颜填料 58 .0～73 .0%；
所述B组份中各原料的质量百分比为：
改性脂环胺 99 .0～99 .5%；
助剂II 0 .5～1 .0%；
涂装前将所述A组份与所述B组份按质量比A:B=100:2.2～3.52混合使用；
其中，所述助剂II为巯基聚硅氧烷附着力促进剂；所述改性脂环胺的活泼氢当量为113，质量固含量100%；所述无机颜填料包含石墨烯、环保型氧化铬绿、重晶石粉和滑石粉；
所述改性环氧有机硅树脂采用常州市佳诺有机硅有限公司生产的FJNH-3产品；所述涂料的玻璃转化温度（Tg）为100℃～112℃；所述涂料在常温下自行交联反应。
2.根据权利要求1所述的一种用于不锈钢的耐高温重防腐涂料，其特征在于，所述助剂I包含分散剂、消泡剂、基材润湿剂和流变助剂。
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