CN1149266C - 油罐内壁多功能氟涂料及其制法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氟涂料及其制法,由独立包装的组分A和组B组成,组分A含有氟树脂、环氧树脂、予交联剂、导电添加剂、溶剂,组分B为交联剂二异氰酸酯三聚体,各组分重量比为:氟树脂∶环氧树脂∶予交联剂∶导电添加剂∶溶剂∶交联剂=1∶0.5~2.0∶0.05~0.15∶0.05~0.20∶3.0~4.0∶0.1~0.2,可用于油罐、气柜及输送管道的内壁重防腐、防静电、节能、阻燃、防油圬、能够带锈涂装。
Description
一、技术领域:
本发明涉及氟涂料及其制法,尤其是用于油罐、气柜及输送管道的内壁的油罐内壁多功能氟涂料及其制法。
二、背景技术:
钢制油罐、气柜及输送管道内壁的腐蚀,主要是因油品或天然气中含有硫化物,如H2S等。油罐的腐蚀分三个区域,每个区域由于腐蚀介质不同,腐蚀状况也不相同。油罐顶部为气相区域,主要是由湿的酸性气体造成的腐蚀,最大腐蚀深度约0.18mm/a;油罐中部区域,主要是由油品溶蚀漆膜,造成漆膜溶胀或脱落,煤油、轻油和粗制汽油腐蚀性最大,原油、粗制重油次之,石脑油和润滑油等最小;油罐底部,主要是油析水相腐蚀,油析水测定结果,温度在5~40℃PH=2~8,Cl-=2000~20000PPm,SO4 2-=650~2000PPm,Na+=2000~2500PPm,Fe3+=35~120PPm,这个区域腐蚀最为严重,最大腐蚀深度约0.30mm/a。
油品在运动中产生静电,为了消散静电集中防止火灾,要求涂膜表面电阻率在109Ω以下,体电阻率低于108Ωm(GB 13348-92)。
油品在管道输送过程中,管道内壁摩擦阻力,消耗部分动能。现今油罐内壁用漆多用环氧树脂漆或环氧玻璃片防腐漆等,虽然防腐性能较好,但防静电性能不佳,尤其是环氧玻璃鳞片漆。防静电环氧漆已有产品,但节能和阻燃效果不明显,至今没有全方位的多功能涂料满足油罐内壁用漆。
三、发明内容:
本发明的目的是提供一种用于油罐、气柜及输送管道的内壁重防腐、防静电、节能、阻燃、防油圬、能够带锈涂装的油罐内壁多功能氟涂料及其制法。
本发明的油罐内壁多功能氟涂料由独立包装的组分A和组分B组成,组分A含有氟树脂、环氧树脂、予交联剂、导电添加剂、溶剂,组分B为交联剂二异氰酸酯三聚体(N75、L75),各组分重量比为:氟树脂∶环氧树脂∶予交联剂∶导电添加剂∶溶剂∶交联剂=1∶0.5~2.0∶0.05~0.15∶0.05~0.20∶3.0~4.0∶0.1~0.2,
其中氟树脂是由三氟氯乙烯、羟基乙烯基醚、脂肪族烯酸和脂肪酸乙烯酯四元共聚而成,羟值50~55KOHmg/g,羧值8~10KOHmg/g,含氟量23~24%;
予交联剂为磷酸单乙酯磷酸液;0.1~0.5的混合物。组分A中还可含有氟树脂重量0.04~0.20倍的助剂,助剂为EFKA~47、EFKA~48,化学结构PUR或SER-AD FA196。
本发明的油罐内壁多功能氟涂料的制法:将氟树脂和环氧树脂按重量比1∶0.5~2.0投入反应釜中,并加入适量的混合溶剂,在1小时内边搅拌边升温至20~50℃,然后加入树脂重量0.05~0.15倍的预交联剂,保持温度50~65℃反应3~6小时,加入剩余溶剂和树脂重量0.05~0.20倍的导电添加剂的混合液,充分搅拌或砂磨30分钟过滤,涂刷时加入氟树脂重量0.1~0.2倍的交联剂,搅拌30分钟即可。
本发明的油罐内壁多功能氟涂料,由于氟涂层的摩擦系数很小,约0.37~0.39,摩失量8.0×10-3cm3,因此消耗动能可减少,输送距离越长节能效益越明显,表面能较低,所以对油污不粘性好,蒸气清洗容易;由于有限氧指数(LOI)在60-40,阻燃效果好。
综合上述,本发明油罐内壁多功能氟涂料有以下特点:
●耐腐蚀性强,耐油品性能优异;
●防静电性能优;
●涂膜摩擦系数低,节能效果好;
●有限氧值高,阻燃性强;
●涂膜表面能低,抗污性好,易清洗;
●可带锈涂装;
●可不用底漆,考虑阴极保护也可和环氧富锌或环氧磷酸锌底漆配
套使用;
●涂膜物理性能优异。
以下结合实施例对本发明作详细说明。
实施例1
将氟树脂(固含量53%)613.2g和环氧树脂E44 175g加入1000ml的三口瓶中,并加入50g二甲苯,30g乙酸丁酯,20g甲基异丁基酮,装上温度计、回流冷凝器和搅拌器,在1小时内边搅拌边升温至60℃,2小时内加入磷酸单乙酯磷酸液40g,反应3小时加入100g炭黑N330,搅拌3小时,冷却至常温加入60g交联剂N75搅拌30分钟后即可在镀锌铁板上刷涂。
实施例2-7
操作步骤和反应条件同实施例1,各组分按表1重量比配制,制得油罐内壁多功能氟涂料性能见表2-表4。
表1实施例2-7各组分重量配比表
原料 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 | 实例6 | 实例7 | |
A组分 | 氟树脂100% | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
环氧树脂E44 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 2 | 2 | 1.5 | |
磷酸单乙酯磷酸液 | 0.05 | 0.15 | 0.1 | 0.09 | 0.09 | 0.1 | |
石墨 | 0.12 | 0.12 | |||||
槽黑 | 0.20 | ||||||
乙炔炭黑 | 0.08 | 0.12 | 0.12 | 0.05 | |||
EFKA-47 | 0.20 | 0.16 | 0.04 | 0.10 | 0.04 | ||
混合溶剂 | 3 | 3.5 | 4 | 3.6 | 4 | 3 | |
B组分 | N-75 | 0.20 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.1 |
例3为高氟多功能涂料,例4为低氟多功能涂料,高氟用于输送管道,低氟用于油罐。
表2涂膜性能测定数据
测定项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 | 实例6 | 实例7 |
漆膜外观 | 均匀无弊病,合格 | 均匀无弊病,合格 | 均匀无弊病,合格 | 均匀无弊病,合格 | 均匀无弊病,合格 | 均匀无弊病,合格 | 均匀无弊病,合格 |
粘度涂4杯/秒 | 40 | 45 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
细度/μm | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
表干/小时 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
实干/小时 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
完全固化/日 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
弯曲mm | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
附着力(划格法)1mm | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
硬度 | 2H | H | 2H | 3H | 2H | 2H | 2H |
冲击强度 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
遮盖率g/m2 | 140 | 145 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
蜡厚μm | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 |
光泽60° | 80 | 75 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
表3涂膜耐腐蚀测定数据
测定项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 | 实例6 | 实例7 |
H2SO430%30日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
HCl10%7日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
NaOH10%7日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
HAC5%30日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
甲苯30日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
汽油100日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
柴油100日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
煤油100日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 | ||||||
湿H2S(气)100日 | 不起泡、不起皱、不脱落、无裂痕 |
表4阻燃性与导电性测定
测定项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 | 实例6 | 实例7 |
有限氧指数(LOI) | 55 | 50 | 55 | 56 | 56 | 56 | 56 |
燃滴液 | 无 | 无 | 无 | 无 | 少量 | 少量 | 少量 |
炭焦层 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 |
表电阻率Ω | 4×107 | 5×107 | 4×106 | 4×107 | 5×107 | 6×107 | 5×107 |
体电阻率Ω.m | 7×106 | 6×106 | 5×107 | 4×107 | 4×106 | 5×107 | 4×106 |
动摩擦系数 | 0.40 | 0.30 | 0.40 | 0.37 | 0.40 | 0.37 | 0.40 |
Claims (3)
1、油罐内壁多功能氟涂料,由独立包装的组分A和组分B组成,组分A含有氟树脂、环氧树脂、予交联剂、导电添加剂、溶剂,组分B为交联剂二异氰酸酯三聚体,各组分重量比为:氟树脂∶环氧树脂∶予交联剂∶导电添加剂∶溶剂∶交联剂=1∶0.5~2.0∶0.05~0.15∶0.05~0.20∶3.0~4.0∶0.1~0.2,
其中氟树脂是由三氟氯乙烯、羟基乙烯基醚、脂肪族烯酸和脂肪酸乙烯酯四元共聚而成,羟值50~55KOHmg/g,羧值8~10KOHmg/g,含氟量23~24%;
予交联剂为磷酸单乙酯磷酸液;
导电添加剂为石墨、炭黑或石墨和炭黑按重量比1∶0.5~1.0的混合物;
溶剂为二甲苯、乙酸丁酯和甲基异丁基酮按重量比1∶0.5~1.0∶0.1~0.5的混合物。
2、如权利要求1所述的油罐内壁多功能氟涂料,组分A中还含有氟树脂重量0.04~0.20倍的助剂,助剂为EFKA~48、EFKA~47或SER-AD FA196。
3、如权利要求1所述的油罐内壁多功能氟涂料的制法:
将氟树脂和环氧树脂按重量比1∶0.5~2.0投入反应釜中,并加入适量的混合溶剂,在1小时内边搅拌边升温至20~50℃,然后加入树脂重量0.05~0.15倍的予交联剂,保持温度50~65℃反应3~6小时,加入剩余溶剂和树脂重量0.05~0.20倍的导电添加剂的混合液,充分搅拌或砂磨30分钟过滤,涂刷时加入氟树脂重量0.1~0.2倍的交联剂,搅拌30分钟即可。
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