CN108264824A - 埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料及其制备方法 - Google Patents

埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，所述涂料包含组分A和组分B，其中组分A由以下重量份数的原材料组成：环氧树脂：35‑45份,增韧助剂：2‑10份,分散剂：0.3‑1.0份,颜料：8‑15份,沉淀硫酸钡：20‑30份,湿法云母粉：10‑20份,防沉助剂：0.2‑2.0份,消泡剂：0.1‑1.0份,缩水甘油醚：1‑3份,组分B：脂环胺改性聚酰胺聚合物。该涂料满足预加热双管进料高压无气喷涂施工方式、一次喷涂成膜厚度可达300‑2000μm的无溶剂环氧涂料，且具有优异的韧性和抗流挂性能。

Description

埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，同时，本发明还涉及该涂料的制备方法。
背景技术
近年来，随着环境保护法律法规的日益健全和完善，国家和人民对环境保护理念越来越重视，传统的溶剂型涂料将逐渐被市场所淘汰，水性涂料、无溶剂涂料、粉末涂料等环保型涂料逐渐成为行业发展的大势所趋。无溶剂液体环氧涂料不仅具有极低的VOC含量，而且防腐性能优异、施工安全，符合国家“高效、经济、环保、安全、节能”的发展原则，具有十分广阔的应用前景。现已广泛应用于石油化工行业中的各种管道外壁、储罐、钢结构、化工厂设备等领域。
现有无溶剂环氧涂料产品大多存在的一次成膜厚度较大时，涂层韧性和抗流挂性较差等问题且国内有关该类涂料的改进方法鲜有报道。
发明内容
本发明提供一种埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，该涂料具有优异的韧性和抗流挂性能。
一种埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述涂料包含组分A和组分B，其中组分A由以下重量份数的原材料组成：
环氧树脂：35-45份
增韧助剂：2-10份
分散剂：0.3-1.0份
颜料：8-15份
沉淀硫酸钡：20-30份
湿法云母粉：10-20份
防沉助剂：0.2-2.0份
消泡剂：0.1-1.0份
缩水甘油醚：1-3份
组分B：脂环胺改性聚酰胺聚合物。
进一步的，所述组分A与组分B的质量比为7：1。
进一步的，所述防沉助剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡粉的混合物。
进一步的，所述气相二氧化硅的重量份数为0.6份，所述聚酰胺蜡粉的重量份数为0.6份。
进一步的，所述的环氧树脂为E-51环氧树脂。
进一步的，所述的分散剂为AFCONA-PF604。
进一步的，所述的增韧助剂为SM604与碳氢石油树脂的混合物。
进一步的，所述的SM604与碳氢石油树脂的质量比为4：6。
进一步的，所述组分A由以下重量份数的原材料组成：
E-51环氧树脂：38份
SM604：3份
碳氢石油树脂：4.5份
分散剂：0.5份
颜料：10份
沉淀硫酸钡：29.5份
湿法云母粉：17份
气相二氧化硅：0.6份
聚酰胺蜡粉：0.6份
消泡剂：0.5份
活性稀释剂：1.5份
组分B：脂环胺改性聚酰胺聚合物。
上述埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料制备方法：按原材料配方依次将环氧树脂、增韧助剂、分散剂、颜料、沉淀硫酸钡、湿法云母粉、防沉助剂、消泡剂、活性稀释剂加入搅拌罐中，1200r/min高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为50℃-70℃，研磨细度至80μ时过滤，即得到组分A，组分B为脂环胺改性聚酰胺聚合物。
本发明所述埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料具有以下有益效果：
(1)本发明对不同种类的固化剂及涂料用助剂进行筛选，同时采用特种增韧材料进行复配，成功制备出一种埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，满足预加热双管进料高压无气喷涂施工方式、一次喷涂成膜厚度可达300-2000μm的无溶剂环氧涂料，该涂料不仅满足SY/T 6854-2012的标准要求，而且具有优异的韧性和抗流挂性能。
(2)本发明采用了聚酰胺蜡粉和气相二氧化硅的复配体系来控制产品的一次成膜厚度并兼顾成膜的流平性。聚酰胺蜡属于有机类流变改性剂，通过大分子链的相互缠绕形成网状结构而具有触变性，受剪切时，缠绕的分子被拉开，粘度因而降低，当剪切停止，大分子又重新缠绕而致粘度上升，由于粘度恢复的速度较慢，有较长的时间给予漆膜流动和流平，但又不会导致流挂失控，所以有较好的流变性能，可在赋予涂膜较大的流挂极限厚度时而仍然有较好的流平性；气相二氧化硅属于无机类流变改性剂，主要依靠氢键结构产生触变性，在剪切力下氢键被破坏，粘度降低，剪切力消除后又重新形成氢键结构，粘度恢复，提供良好的抗流挂性能，温度升高也能使气相二氧化硅中的氢键作用减弱，粘度降低。两种材料的复配使用能够提供良好的抗流挂性能的同时，又能兼顾本产品加热到一定温度后使产品粘度下降，达到方便施工的效果。气相二氧化硅的重量份数为0.6份，所述聚酰胺蜡粉的重量份数为0.6份时效果最好，最终本产品能够达到一次性涂装膜厚300-2000微米。
(3)本发明经过大量的分散剂筛选试验，最终确定采用聚酯改性高分子化合物AFCONA-PF604作为分散助剂使用，此助剂的应用一方面提高了产品的研磨效率，一方面有效的降低了产品的粘度，增加了产品的流动性，并且对产品的抗流挂性能几乎不影响，从而使本产品实现了抗流挂性能达到300-2000微米的同时保证了良好的外观。
(4)本发明采用了碳氢石油树脂和SM604大分子双酚A型环氧树脂复配体系来提高产品的柔韧性从而达到抗弯曲性能的要求。SM604大分子的环氧树脂由于其分子结构的特点能够提供很好的柔韧性，并且SM604大分子环氧树脂的环氧值较低，对固化剂的耗量较小，能够完全参与固化反应从而达到良好的耐化学品性能和优异抗弯曲性能；碳氢石油树脂加入后能够均匀分散于环氧基体中，形成分子复合材料，整个体系类似于半互穿网络，对基体起增强作用，提高基体的柔韧性。两种材料的复配即避免了碳氢石油树脂加入量过大造成的体系变脆，又降低了固化剂的耗量，节约成本。最终本产品能够达到抗弯曲要求的同时满足良好的耐化学品性。
具体实施方式
基于本发明的设计思想，下面，结合具体的实施例对本发明的一种埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料做进一步的详细描述：
实施例1-3
埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料组分A原料重量组成如下表所示：
埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料组分B原料重量组成如下表所示：
实施例1-3的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料采用以下方法制备得到：
按原材料配方依次将E-51环氧树脂、SM604、碳氢石油树脂、分散剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、湿法云母粉、防沉助剂、消泡剂、活性稀释剂加入搅拌罐中，1200r/min高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为50℃-70℃，研磨细度至80μ时过滤，即得到组分A。
将组分A与组分B脂环胺改性聚酰胺聚合物(上海君江D6640)按质量比7:1混合均匀。
对实施例1-3制备得到的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料进行性能测试，检测结果如下表所示：

Claims (10)

1.一种埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述涂料包含组分A和组分B，其中组分A由以下重量份数的原材料组成：
环氧树脂：35-45份
增韧助剂：2-10份
分散剂：0.3-1.0份
颜料：8-15份
沉淀硫酸钡：20-30份
湿法云母粉：10-20份
防沉助剂：0.2-2.0份
消泡剂：0.1-1.0份
缩水甘油醚：1-3份
组分B：脂环胺改性聚酰胺聚合物。
2.根据权利要求1所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述组分A与组分B的质量比为7：1。
3.根据权利要求1所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述防沉助剂为气相二氧化硅和聚酰胺蜡粉的混合物。
4.根据权利要求3所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述气相二氧化硅的重量份数为0.6份，所述聚酰胺蜡粉的重量份数为0.6份。
5.根据权利要求4所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述的环氧树脂为E-51环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述的分散剂为AFCONA-PF604。
7.根据权利要求5所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述的增韧助剂为SM604与碳氢石油树脂的混合物。
8.根据权利要求7所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述的SM604与碳氢石油树脂的质量比为4：6。
9.根据权利要求8所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料，其特征在于，所述组分A由以下重量份数的原材料组成：
E-51环氧树脂：38份
SM604：3份
碳氢石油树脂：4.5份
分散剂：0.5份
颜料：10份
沉淀硫酸钡：29.5份
湿法云母粉：17份
气相二氧化硅：0.6份
聚酰胺蜡粉：0.6份
消泡剂：0.5份
缩水甘油醚：1.5份
组分B：脂环胺改性聚酰胺聚合物。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的埋地钢管外壁高压无气喷涂用无溶剂环氧涂料制备方法，其特征在于，按原材料配方依次将环氧树脂、增韧助剂、分散剂、颜料、沉淀硫酸钡、湿法云母粉、防沉助剂、消泡剂、活性稀释剂加入搅拌罐中，1200r/min高速搅拌30min，倒入三辊研磨机中进行研磨，研磨温度为50℃-70℃，研磨细度至80μ时过滤，即得到组分A，组分B为脂环胺改性聚酰胺聚合物。
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