CN108912964B - 热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料 - Google Patents

热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料 Download PDF

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Abstract

本发明热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有A、B两种组分，A组分的重量百分比为：酚醛环氧树脂20％～30％；有机硅环氧杂化树脂20％～30％；不含有机硅的聚合物消泡剂0.3％～0.5％；含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂0.5％～0.7％；疏水性气相二氧化硅0.35％～0.5％；蓖麻油改性衍生物流变助剂0.35％～0.8％；改性磷酸锌3.0％～5.0％；三聚磷酸铝2.0％～4.0％；云母粉10.0％～20.0％；滑石粉10.0％～15.0％；钛白粉5.0％～10.0％；聚四氟乙烯粉末2.0％～5.0％；二甲苯2.0％～7.0％；正丁醇1.0％～3.0％；B组分的重量百分比为：改性脂环族胺72.5％～75.5％；氨基烷氧基硅烷24.5％～27.5％；本发明能有效地保护热力管道，减少维护和清管次数，对城市集中供暖有积极的作用。

Description

热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料
技术背景
本发明涉及工业涂料技术领域，具体的说，是一种用于城市供热***中输送高温高压水的热力管道内壁防腐、耐高温并减阻节能的重防腐涂料。
背景技术
随着我国国民经济的快速发展，全国城市化的比例逐年提升，因此，城市、尤其是北方城市冬季的集中供热在规模和普及率上都呈现上升趋势。城市集中供暖，供暖企业产生的热能“蒸汽”是通过城市供热管网的热力管道输送到各个具体的用户的，因而，所述热力管道在城市集中供暖中起着重要的作用：热力管道的质量和效能的好坏直接影响到整个城市集中供暖***的质量。由于热力管道传输的热能“蒸汽”具有较高的温度，而所述较高的温度会加速所述热力管道内部的腐蚀，热力管道一旦被腐蚀就会影响城市供热管网某些区域的正常运行，热力管道被腐蚀区域较大的话，甚至会影响整个城市供热管网的正常运行，严重时甚至会危及生命及财产安全，造成不良的社会影响和重大的经济损失；而经常的修复和维护不仅因天冷而不方便，而且周期长、费用高昂。因此，业内非常关注所述热力管道的外部和内壁的防腐。本发明所述的主要是热力管道内壁的防腐。
目前，对热力管道内壁防腐的主要方法有：(1)通过加入亚硫酸盐以消除热能循环水中的溶解氧进行防腐；(2)在热能循环水中添加缓蚀剂抑制管道内壁腐蚀；(3)设置水处理设备，提高热能循环水的水质；(4)提高热能循环水的PH值等措施。但是，现有的这些防腐方法不仅会造成热能循环水排放时污染环境，而且还会增加供暖企业的运营成本或者增加居民用暖气的使用成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，通过在所述热力管道内壁涂覆重防腐涂料，不仅能保护管道内壁不受热水介质腐蚀，而且还能在管道内壁表面提高光洁度、具有类似“荷叶效应”的疏水性功能，能减阻并降低热水与管道内壁的摩擦，提高热能循环水的流量，减少运行期间动力消耗；此外，能减少维护和清管的次数和区域，减少排放水对环境的影响，使城市供热管网更有效、使用成本更低。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有A、B两种组分，其特征在于，所述A组分的重量百分比为：
Figure BDA0001741969600000011
Figure BDA0001741969600000021
所述B组分的重量百分比为：
改性脂环族胺： 72.5％～75.5％；
氨基烷氧基硅烷： 24.5％～27.5％；
施工时，将所述A组分与B组分按照重量比A:B＝100:18～27.5进行混合。
进一步，所述酚醛环氧树脂的环氧当量为168-178(g/eq)。
进一步，所述有机硅环氧杂化树脂的环氧当量约450(g/eq)。
进一步，所述改性脂环族胺的活泼氢当量为115。
进一步，所述氨基烷氧基硅烷为具有反应活性的双功能硅烷—伯氨基和可水解的乙氧基甲硅烷基，其反应性的双重性使其既可作为交联剂使用，也可作为涂料的粘合促进剂。
本发明热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的积极效果是：
(1)提供了一种对热力管道内壁进行耐高温重防腐的涂料，使对热力管道的保护有了一种新的技术方案。
(2)不仅能保护热力管道内壁不受热水介质腐蚀，而且还能在管道内壁表面提高光洁度、具有类似“荷叶效应”的疏水性功能，能减阻并降低热水与管道内壁的摩擦，提高热能循环水的流量，减少运行期间动力消耗。
(3)能减少热力管道维护和清管的次数，减少城市供热管网的排放水对环境的影响，使城市供热管网更有效、使用成本更低。
具体实施方式
以下给出本发明热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的具体实施方式，给出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)一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有A、B两种组分，所述A组分的重量百分比为：
酚醛环氧树脂20％，采用南亚环氧树脂NPPN-631，其环氧当量为168-178(g/eq)。
有机硅环氧杂化树脂30％，采用赢创特种化学(上海)有限公司的SILIKOPON EF树脂，其环氧当量约450(g/eq)。
不含有机硅的聚合物消泡剂0.3％，采用毕克化学公司的BYK-057产品。
含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂0.7％，采用埃夫科纳化学有限公司的AFCONA4570产品。
疏水性气相二氧化硅0.35％，采用赢创德固赛特种化学有限公司的R972产品。
蓖麻油改性衍生物流变助剂0.35％，采用海明斯德谦化学公司的THIXATROL ST产品。
改性磷酸锌5.0％，可从专业市场上购买原料。
三聚磷酸铝2.0％，可从专业市场上购买原料。
云母粉10.0％，可从专业市场上购买原料。
滑石粉10.0％，可从专业市场上购买原料。
钛白粉6.3％，可从专业市场上购买原料。
聚四氟乙烯粉末5.0％，采用杜邦公司的MP1000产品。
二甲苯7.0％，可从专业市场上购买原料。
正丁醇3.0％，可从专业市场上购买原料。
所述B组分的重量百分比为：
改性脂环族胺72.5％，采用空气化学公司的Ancamine2143固化剂，其活泼氢当量为115。
氨基烷氧基硅烷27.5％，采用赢创特种化学(上海)有限公司的Dynasylan AMEO产品，这是一种具有反应活性的双功能硅烷—伯氨基和可水解的乙氧基甲硅烷基；其反应性的双重性即可作为交联剂使用，也可作为该发明涂料的粘合促进剂。
(二)所述热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的制备方法，含有以下步骤：
(1)A组分的制备
①按组分的重量百分比将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂置于工业容器中，在不断搅拌的条件下，依次加入消泡剂、分散剂，搅拌分散10分钟后，加入疏水性气相二氧化硅，提高分散机转速，高速分散15分钟后，在中速搅拌状态下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、滑石粉、钛白粉，再提高分散机转速，继续搅拌，当以上混合料温度达到40℃时降低转速，再加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，加入完毕后提高分散机转速，使混合料温度达到45℃～50℃时，保温40分钟。
②将混合料静置降温至室温后，用卧式砂磨机研磨至细度≤60μm。
③在研磨后的混合料内依次加入聚四氟乙烯粉末、二甲苯和正丁醇，高速分散均匀，得到本发明的A组分涂料。
④按产品的包装要求就进行分装和保存。
(2)B组分的制备
①将改性脂环胺和氨基烷氧基硅烷置于干净无水、无醇类溶剂残留的拉缸中中速分散15分钟，分散均匀后即成为本发明的B组分涂料。
②按产品的包装要求就进行分装和保存。
(三)实施例1的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的使用方法
(1)使用本发明的重防腐涂料对热力管道内壁进行涂覆之前，需要对基材进行表面除油、除锈，热清洁及喷砂清洁，使热力管道内壁上无氧化皮、无油污、无水、无裂纹、无毛刺、无螺旋划痕。
(2)施工前，将本发明的重防腐涂料A组分与B组分按照重量比A:B＝100:23.5进行混合。
(3)涂覆时，可单道喷涂或多道喷涂，涂料湿膜涂覆厚度可达650μm，不会产生流挂现象。
(4)如若进行多道涂覆，在25℃常温时，最小覆涂间隔为4小时，最大覆涂间隔为14天。
(5)涂层在7天后可完全固化。
实施例2
(一)一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有A、B两种组分，所述A组分的重量百分比为：
酚醛环氧树脂21％，(采用的产品同实施例1)。
有机硅环氧杂化树脂21％，(采用的产品同实施例1)。
不含有机硅的聚合物消泡剂0.4％，(采用的产品同实施例1)。
含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂0.6％，(采用的产品同实施例1)。
疏水性气相二氧化硅0.42％，(采用的产品同实施例1)。
蓖麻油改性衍生物流变助剂0.5％，(采用的产品同实施例1)。
改性磷酸锌4.0％，(采用的产品同实施例1)。
三聚磷酸铝2.08％，(采用的产品同实施例1)。
云母粉20.0％，(采用的产品同实施例1)。
滑石粉11.0％，(采用的产品同实施例1)。
钛白粉10.0％，(采用的产品同实施例1)。
聚四氟乙烯粉末3.0％，(采用的产品同实施例1)。
二甲苯4.0％，(采用的产品同实施例1)。
正丁醇2.0％，(采用的产品同实施例1)。
所述B组分的重量百分比为：
改性脂环族胺74.5％，(采用的产品同实施例1)。
氨基烷氧基硅烷25.5％，(采用的产品同实施例1)。
(二)所述热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的制备方法(同实施例1)。
(三)实施例2的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的使用方法(基本同实施例1)所不同的是：施工前，将本发明的重防腐涂料A组分与B组分按照重量比A:B＝100:18进行混合。
实施例3
(一)一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有A、B两种组分，所述A组分的重量百分比为：
酚醛环氧树脂30％，(采用的产品同实施例1)。
有机硅环氧杂化树脂20％，(采用的产品同实施例1)。
不含有机硅的聚合物消泡剂0.5％，(采用的产品同实施例1)。
含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂0.5％，(采用的产品同实施例1)。
疏水性气相二氧化硅0.5％，(采用的产品同实施例1)。
蓖麻油改性衍生物流变助剂0.8％，(采用的产品同实施例1)。
改性磷酸锌3.0％，(采用的产品同实施例1)。
三聚磷酸铝4.08％，(采用的产品同实施例1)。
云母粉15.7％，(采用的产品同实施例1)。
滑石粉15.0％，(采用的产品同实施例1)。
钛白粉5.0％，(采用的产品同实施例1)。
聚四氟乙烯粉末2.0％，(采用的产品同实施例1)。
二甲苯2.0％，(采用的产品同实施例1)。
正丁醇1.0％，(采用的产品同实施例1)。
所述B组分的重量百分比为：
改性脂环族胺75.5％，(采用的产品同实施例1)。
氨基烷氧基硅烷24.5％，(采用的产品同实施例1)。
(二)所述热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的制备方法(同实施例1)。
(三)实施例3的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料的使用方法(基本同实施例1)所不同的是：施工前，将本发明的重防腐涂料A组分与B组分按照重量比A:B＝100:27.5进行混合。
对本发明实施例1-3的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料用常规方法进行了测试，测试结果显示：
(1)涂层表面张力小，与水之间的接触角θ＞90°，涂层易清洁，耐玷污性好。
(2)在以去离子水为介质的高温高压釜中，涂料的涂膜在168小时内能够经受温度为150℃、压力为10MPa的苛刻条件而没有出现起泡、开裂和脱落的现象。
(3)涂层在95℃的开水中放置1000h没有出现起泡、开裂和脱落的现象。
(4)涂层在150℃的油浴中放置1000h没有出现起泡、开裂和脱落的现象。
(5)涂层分别在10％的硫酸、5％的氢氧化钠、3％的氯化钠溶液中于室温(25℃)下浸泡30天，漆膜没有出现起泡、开裂、脱落的现象。
(6)涂层分别在原油、汽油、柴油等油品中于常温(25℃)下浸泡30天没有出现起泡、开裂和脱落的现象。
测试结果证明：
(1)本发明的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料能保护热力管道内壁不受热水介质腐蚀，能在管道内壁表面提高光洁度、具有较好的疏水性功能，能减阻并降低热水与管道内壁的摩擦，提高热能循环水的流量，减少运行期间动力消耗。
(2)可以减少热力管道维护和清管的次数，减少城市供热管网的排放水对环境的影响，使城市供热管网更有效、使用成本更低。
(3)是一种较好的涂料新品种，能有效地保护热力管道，对城市集中供暖有积极的作用。

Claims (4)

1.一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有A、B两种组分，其特征在于，所述A组分的重量百分比为：
酚醛环氧树脂 20%～30%；
有机硅环氧杂化树脂 20%～30%；
不含有机硅的聚合物消泡剂 0.3%～0.5%；
含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂 0.5%～0.7%；
疏水性气相二氧化硅 0.35%～0.5%；
蓖麻油改性衍生物流变助剂 0.35%～0.8%；
改性磷酸锌 3.0%～5.0%；
三聚磷酸铝 2.0%～4.0%；
云母粉 10.0%～20.0%；
滑石粉 10.0%～15.0%；
钛白粉 5.0%～10.0%；
聚四氟乙烯粉末 2.0%～5.0%；
二甲苯 2.0%～7.0%；
正丁醇 1.0%～3.0%；
所述B组分的重量百分比为：
改性脂环族胺： 72.5%～75.5%；
氨基烷氧基硅烷： 24.5%～27.5%；
所述A组分与B组分在施工时按照重量比A:B＝100:18～27.5进行混合；其中，
所述氨基烷氧基硅烷既可作为交联剂使用，也可作为涂料的粘合促进剂。
2.根据权利要求1所述的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，其特征在于，所述酚醛环氧树脂的环氧当量为168～178g/eq。
3. 根据权利要求1所述的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，其特征在于，所述有机硅环氧杂化树脂的环氧当量为450g/eq。
4.根据权利要求1所述的热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，其特征在于，所述改性脂环族胺的活泼氢当量为115。
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