CN115999876B - 一种覆土罐的防腐涂装工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种覆土罐的防腐涂装工艺，属于覆土罐涂装加工技术领域。一种覆土罐的防腐涂装工艺包括以下步骤：(1)对覆土罐表面进行喷砂除锈，使其粗糙度Ra为75‑100μm，清洁度Sa为2.5‑3.0级，然后在焊缝处涂抹底漆，并通过砂纸打平；(2)采用高压无气喷涂方法在覆土罐表面喷涂底漆，并于50‑65℃下固化1‑3h；(3)采用高压无气喷涂方法在底漆表面喷涂中间漆，并于35‑45℃下固化0.8‑1.5h，然后通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰；(4)采用高压无气喷涂方法在中间漆表面喷涂面漆，并于25‑30℃下固化20‑30h，得到涂装好的覆土罐。通过该涂装工艺制得的漆膜柔韧性好，与覆土罐之间附着力强，同时还具有优异的防腐性和耐候性，为覆土罐提供持久防护。

Description

一种覆土罐的防腐涂装工艺

技术领域

本申请涉及一种覆土罐的防腐涂装工艺，属于覆土罐涂装加工技术领域。

背景技术

液化烃储罐***火灾事故造成了极大的人员伤亡事故及财产损失，覆土式储罐解决了以上安全问题。覆土罐与地上球罐相比，还具有以下优势：拥有更高的安全性和操作稳定性，避免了蒸汽云***的发生，具有保护储罐避免临近的热源、***冲击波、飞溅物体等其他破坏的损害，真正实现了设备的本质化安全；此外，覆土式储罐降低了大气温度变化和周围环境的影响，操作条件稳定，使液化烃更利于长期稳定储存，使操作生产更趋稳定，同时缩小了与周围相邻设施的安全间距，提高了土地利用率。

覆土罐所处环境为地上近地区，具有土壤潮湿、含氯离子、硫酸根离子、微生物等特点；通常采用刷涂或辊涂的方式在覆土罐表面涂覆漆膜，对其进行防护；目前，使用常规涂料按常规涂装工艺制得的漆膜防腐性能不佳，机械性能较差，易开裂、脱落，且不耐酸碱盐腐蚀，不耐候。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种覆土罐的防腐涂装工艺，制得的漆膜柔韧性好，与覆土罐之间附着力强，同时还具有优异的防腐性和耐候性，为覆土罐提供持久防护。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种覆土罐的防腐涂装工艺，包括以下步骤：

(1)对覆土罐表面进行喷砂除锈，使其粗糙度Ra为75-100μm，清洁度Sa为2.5-3.0级，然后在焊缝处涂抹底漆，并通过砂纸打平；

(2)采用高压无气喷涂方法在覆土罐表面喷涂底漆，并于50-65℃下固化1-3h；

(3)采用高压无气喷涂方法在底漆表面喷涂中间漆，并于35-45℃下固化0.8-1.5h，然后通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰；

(4)采用高压无气喷涂方法在中间漆表面喷涂面漆，并于25-30℃下固化20-30h，得到涂装好的覆土罐。

可选地，所述底漆的厚度为100-120μm，所述中间漆的厚度为30-50μm，所述面漆的厚度为40-60μm。

可选地，所述底漆涂料包括以下重量份数的组分：改性环氧树脂40-65份、氧化石墨烯15-25份、聚丙二醇二缩水甘油醚8-12份、固化剂5-10份、分散剂1-3份和消泡剂0.5-2份。

可选地，所述改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：将异氰酸酯与聚四氢呋喃混合，并于20-40℃下搅拌反应0.5-1.2h，得到聚氨酯预聚体；再加入双酚型环氧树脂和有机叔胺催化剂，于70-90℃下搅拌反应2-4h，得到改性环氧树脂；

其中，异氰酸酯、双酚型环氧树脂和聚四氢呋喃的重量比为1：(2.4-3)：(3-5.8)；

有机叔胺催化剂的加入量为双酚型环氧树脂的5-8wt％。

可选地，所述有机叔胺催化剂为三异丙胺、N,N-二甲基异丙胺或N-乙基二异丙胺；

所述双酚型环氧树脂为双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂或双酚AF型环氧树脂；

所述异氰酸酯为间苯二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯或2,4-甲苯二异氰酸酯。

可选地，所述中间漆涂料包括以下重量份数的组分：复配环氧树脂45-63份、铝钛粉18-25份、二乙二醇缩水甘油醚5-12份、固化剂5-8份、分散剂1-3份和消泡剂0.5-1.5份。

可选地，所述复配环氧树脂由环氧树脂E51和环氧树脂E21复配而成，环氧树脂E51与环氧树脂E21的重量比为1：(0.8-1.2)。

可选地，所述面漆涂料包括以下重量份数的组分：脂肪族环氧树脂40-58份、硫酸钡8-12份、氧化铝10-15份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚8-15份、固化剂7-10份、分散剂0.8-2份和消泡剂0.4-1.2份。

可选地，所述分散剂为聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠或分散剂MF；

所述消泡剂为氟硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚或异辛醇二乙基己醇；

所述固化剂为聚酰胺固化剂或酚醛胺固化剂。

可选地，步骤(1)喷砂过程中，喷砂装置的空气压力为0.55-0.65MPa，喷砂速度为150-180m/s。

可选地，高压无气喷涂方法中，喷距为280～350mm，喷幅为200～320mm，喷枪喷射角度为45～80°，喷枪运行速度为60-80cm/s。

可选地，该覆土罐的防腐涂装工艺还包括在喷砂除锈之前对覆土罐表面除油的步骤：首先用清水擦拭覆土罐表面，晾干后再用质量分数为40-60wt％的异丙醇溶液在覆土罐表面擦拭1-3遍。

本申请的有益效果包括但不限于：

1.本申请覆土罐的防腐涂装工艺，通过高压无气喷涂方法依次在覆土罐表面喷涂底漆、中间漆和面漆，涂料利用率高，涂覆效果好，提高涂装效率，同时环境污染低，漆雾飞散少，改善作业环境；通过在焊缝处涂抹底漆，使得焊缝与底漆之间具备接触力，在后续涂覆漆料时，有利于形成光滑平整的漆膜；通过对中间漆表面打磨，降低漆膜中针孔、颗粒等缺陷数量，增强中间漆与面漆之间的附着力。

2.本申请覆土罐的防腐涂装工艺，底漆涂料中改性环氧树脂的防腐性能优异，并使环氧树脂硬、脆的性能得到改善，提高漆膜的柔韧性，同时VOC低，运输、储存过程安全；氧化石墨烯的片层状共轭结构，在漆膜中可层层叠加形成致密的隔绝层，能够抑制水、氧气和离子的扩散对漆膜的浸润与渗透，增加腐蚀介质在漆膜中的渗透路程，起到物理防腐作用。

3.本申请覆土罐的防腐涂装工艺，环氧树脂E51和环氧树脂E21复配，提高漆膜的韧性和附着力；铝钛粉主要由硅酸盐组成，硅酸盐是微孔结构的胶态物质，其水解后的阴离子团或胶团与阳离子形成配位键，从而生成钝化膜，阻止外界的水、盐、氧化物进入，同时由于其是胶态状，能使反应物黏附在反应界面，增强了漆膜的附着力，也阻止反应进一步进行。

4.本申请覆土罐的防腐涂装工艺，脂肪族环氧树脂可以改进漆膜的物理性能和耐候性；硫酸钡具有良好的流平性及分散性，在体系中可作为颜料粒子的载体，使得颜料能够高度分散，从而获得色泽均一的漆膜，同时硫酸钡和氧化铝粒子间的相互堆积作用紧密，使得形成的漆膜耐酸和耐盐雾性能更好。

5.本申请覆土罐的防腐涂装工艺，操作简单，降低工作人员劳动强度；漆膜与覆土罐之间、各层漆膜之间协同作用，弥补单一漆膜的缺点，提高了覆土罐的耐腐蚀性和耐候性，降低了对环境的污染，适合大规模流水线生产和推广，具有极高的应用价值。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用原料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下述底漆涂料、中间漆涂料和面漆涂料中，各组分分别混合，形成均一溶液后即可使用。

下述涉及高压无气喷涂方法中，喷距为280～350mm，喷幅为200～320mm，喷枪喷射角度为45～80°，喷枪运行速度为60-80cm/s。

实施例1

一种覆土罐的防腐涂装工艺，包括以下步骤：

(1)首先用清水擦拭覆土罐表面，晾干后再用质量分数为50wt％的异丙醇溶液在覆土罐表面擦拭2遍；

(2)对覆土罐表面进行喷砂除锈，控制喷砂装置的空气压力为0.6MPa，喷砂速度为165m/s，使得覆土罐表面粗糙度Ra为85μm，清洁度Sa为2.5级，然后在焊缝处涂抹底漆，并通过砂纸打平；

(3)采用高压无气喷涂方法在覆土罐表面喷涂底漆涂料，并于55℃下固化2h，底漆的厚度为110μm；

其中，底漆涂料包括以下重量份数的组分：改性环氧树脂52份、氧化石墨烯20份、聚丙二醇二缩水甘油醚10份、聚酰胺固化剂8份、聚乙二醇2份和氟硅氧烷1.2份；

改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：将间苯二异氰酸酯与聚四氢呋喃混合，并于30℃下搅拌反应1h，得到聚氨酯预聚体；再加入双酚F型环氧树脂和三异丙胺，于80℃下搅拌反应3h，得到改性环氧树脂；

这里间苯二异氰酸酯、双酚F型环氧树脂和聚四氢呋喃的重量比为1：2.7：4.2；

三异丙胺的加入量为双酚F型环氧树脂的6.5wt％；

(4)采用高压无气喷涂方法在底漆表面喷涂中间漆涂料，并于40℃下固化1.2h，然后通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰，中间漆的厚度为40μm；

其中，中间漆涂料包括以下重量份数的组分：环氧树脂E51 25份、环氧树脂E21 25份、铝钛粉22份、二乙二醇缩水甘油醚8份、酚醛胺固化剂6份、十二烷基苯磺酸钠2份和聚氧丙烯甘油醚1份；

(5)采用高压无气喷涂方法在中间漆表面喷涂面漆涂料，并于28℃下固化25h，面漆的厚度为50μm，得到涂装好的覆土罐；

其中，面漆涂料包括以下重量份数的组分：脂肪族环氧树脂47份、硫酸钡10份、氧化铝12份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚11份、聚酰胺固化剂7-10份、分散剂MF1.4份和异辛醇二乙基己醇0.8份。

实施例2

一种覆土罐的防腐涂装工艺，包括以下步骤：

(1)首先用清水擦拭覆土罐表面，晾干后再用质量分数为40wt％的异丙醇溶液在覆土罐表面擦拭3遍；

(2)对覆土罐表面进行喷砂除锈，控制喷砂装置的空气压力为0.55MPa，喷砂速度为180m/s，使得覆土罐表面粗糙度Ra为75μm，清洁度Sa为3.0级，然后在焊缝处涂抹底漆，并通过砂纸打平；

(3)采用高压无气喷涂方法在覆土罐表面喷涂底漆涂料，并于50℃下固化3h，底漆的厚度为100μm；

其中，底漆涂料包括以下重量份数的组分：改性环氧树脂40份、氧化石墨烯15份、聚丙二醇二缩水甘油醚8份、酚醛胺固化剂5份、聚乙二醇1份和氟硅氧烷0.5份；

改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：将1,4-环己基二异氰酸酯与聚四氢呋喃混合，并于20℃下搅拌反应1.2h，得到聚氨酯预聚体；再加入双酚S型环氧树脂和N,N-二甲基异丙胺，于70℃下搅拌反应4h，得到改性环氧树脂；

这里1,4-环己基二异氰酸酯、双酚S型环氧树脂和聚四氢呋喃的重量比为1：2.4：3；

N,N-二甲基异丙胺的加入量为双酚S型环氧树脂的5wt％；

(4)采用高压无气喷涂方法在底漆表面喷涂中间漆涂料，并于35℃下固化1.5h，然后通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰，中间漆的厚度为30μm；

其中，中间漆涂料包括以下重量份数的组分：环氧树脂E51 25份、环氧树脂E21 20份、铝钛粉18份、二乙二醇缩水甘油醚5份、聚酰胺固化剂5份、十二烷基苯磺酸钠1份和聚氧丙烯甘油醚0.5份；

(5)采用高压无气喷涂方法在中间漆表面喷涂面漆涂料，并于25℃下固化30h，面漆的厚度为40μm，得到涂装好的覆土罐；

其中，面漆涂料包括以下重量份数的组分：脂肪族环氧树脂40份、硫酸钡8份、氧化铝10份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚8份、酚醛胺固化剂7份、分散剂MF0.8份和异辛醇二乙基己醇0.4份。

实施例3

一种覆土罐的防腐涂装工艺，包括以下步骤：

(1)首先用清水擦拭覆土罐表面，晾干后再用质量分数为60wt％的异丙醇溶液在覆土罐表面擦拭1遍；

(2)对覆土罐表面进行喷砂除锈，控制喷砂装置的空气压力为0.65MPa，喷砂速度为150m/s，使得覆土罐表面粗糙度Ra为100μm，清洁度Sa为2.5级，然后在焊缝处涂抹底漆，并通过砂纸打平；

(3)采用高压无气喷涂方法在覆土罐表面喷涂底漆涂料，并于65℃下固化1h，底漆的厚度为120μm；

其中，底漆涂料包括以下重量份数的组分：改性环氧树脂65份、氧化石墨烯25份、聚丙二醇二缩水甘油醚12份、聚酰胺固化剂10份、聚乙二醇3份和氟硅氧烷2份；

改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：将2,4-甲苯二异氰酸酯与聚四氢呋喃混合，并于40℃下搅拌反应0.5h，得到聚氨酯预聚体；再加入双酚AF型环氧树脂和N-乙基二异丙胺，于90℃下搅拌反应2h，得到改性环氧树脂；

这里2,4-甲苯二异氰酸酯、双酚AF型环氧树脂和聚四氢呋喃的重量比为1：3：5.8；

N-乙基二异丙胺的加入量为双酚AF型环氧树脂的8wt％；

(4)采用高压无气喷涂方法在底漆表面喷涂中间漆涂料，并于45℃下固化0.8h，然后通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰，中间漆的厚度为50μm；

其中，中间漆涂料包括以下重量份数的组分：环氧树脂E51 30份、环氧树脂E21 33份、铝钛粉25份、二乙二醇缩水甘油醚12份、酚醛胺固化剂8份、十二烷基苯磺酸钠3份和聚氧丙烯甘油醚1.5份；

(5)采用高压无气喷涂方法在中间漆表面喷涂面漆涂料，并于30℃下固化20h，面漆的厚度为60μm，得到涂装好的覆土罐；

其中，面漆涂料包括以下重量份数的组分：脂肪族环氧树脂58份、硫酸钡12份、氧化铝15份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚15份、聚酰胺固化剂10份、分散剂MF2份和异辛醇二乙基己醇1.2份。

对比例1

与实施例1的不同之处在于：将步骤(3)中改性环氧树脂替换为双酚F型环氧树脂，氧化石墨烯替换为炭黑。

对比例2

与实施例1的不同之处在于：步骤(3)中改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：将聚四氢呋喃、双酚F型环氧树脂和三异丙胺均匀混合，并于80℃下搅拌反应3h，得到改性环氧树脂。

对比例3

与实施例1的不同之处在于：将步骤(3)中双酚F型环氧树脂替换为双环戊二烯苯酚环氧树脂。

对比例4

与实施例1的不同之处在于：将步骤(4)中环氧树脂E51替换为环氧树脂E44，环氧树脂E21替换为环氧树脂E12，铝钛粉替换为微硅粉。

对比例5

与实施例1的不同之处在于：将步骤(5)中脂肪族环氧树脂替换为芳香族环氧树脂，且未加入硫酸钡。

对比例6

与实施例1的不同之处在于：步骤(4)中未通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰。

对比例7

与实施例1的不同之处在于：将步骤(1)中异丙醇溶液替换为三聚磷酸钠溶液。

试验例

对采用实施例1-3和对比例1-7的涂装工艺制得的漆膜进行如下性能检测，结果如表1所示。

1、附着力：依据GB/T9286-1998判断漆膜附着力的等级。

2、柔韧性：依据GB/T1731-1993标准测试漆膜的柔韧性，记录在不同直径的轴棒上弯曲而不引起漆膜破坏的最小轴棒直径。

3、冲击性能：依据GB/T1732-1993测定漆膜抗冲击力性能，记录以不引起漆膜破坏的最大高度。

4、耐强酸性能：依据GB/T 9274-1988中记载的方法进行检测，检测条件为50％HCl溶液浸泡24h。

5、耐盐碱性能：采用GB/T 9274-1988中记载的方法进行检测，检测条件为50％NaOH溶液浸泡24h。

表1

由表1可知，通过本发明实施例的涂装工艺制得的漆膜柔韧性好，抗冲击，与覆土罐之间附着力强，牢固可靠，同时还具有优异的防腐性能，不易受到周围介质的影响，为覆土罐提供持久防护。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种覆土罐的防腐涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对覆土罐表面进行喷砂除锈，使其粗糙度Ra为75-100μm，清洁度Sa为2.5-3.0级，然后在焊缝处涂抹底漆，并通过砂纸打平；

（2）采用高压无气喷涂方法在覆土罐表面喷涂底漆，并于50-65℃下固化1-3h；

（3）采用高压无气喷涂方法在底漆表面喷涂中间漆，并于35-45℃下固化0.8-1.5h，然后通过砂纸对中间漆表面打磨，并去除打磨灰；

（4）采用高压无气喷涂方法在中间漆表面喷涂面漆，并于25-30℃下固化20-30h，得到涂装好的覆土罐；

所述底漆涂料包括以下重量份数的组分：改性环氧树脂40-65份、氧化石墨烯15-25份、聚丙二醇二缩水甘油醚8-12份、固化剂5-10份、分散剂1-3份和消泡剂0.5-2份；

所述中间漆涂料包括以下重量份数的组分：复配环氧树脂45-63份、铝钛粉18-25份、二乙二醇缩水甘油醚5-12份、固化剂5-8份、分散剂1-3份和消泡剂0.5-1.5份；

所述面漆涂料包括以下重量份数的组分：脂肪族环氧树脂40-58份、硫酸钡8-12份、氧化铝10-15份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚8-15份、固化剂7-10份、分散剂0.8-2份和消泡剂0.4-1.2份；

所述改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤：将异氰酸酯与聚四氢呋喃混合，并于20-40℃下搅拌反应0.5-1.2h，得到聚氨酯预聚体；再加入双酚F型环氧树脂和有机叔胺催化剂，于70-90℃下搅拌反应2-4h，得到改性环氧树脂；

其中，异氰酸酯、双酚F型环氧树脂和聚四氢呋喃的重量比为1：（2.4-3）：（3-5.8）；

有机叔胺催化剂的加入量为双酚F型环氧树脂的5-8wt%；

所述复配环氧树脂由环氧树脂E51和环氧树脂E21复配而成，环氧树脂E51与环氧树脂E21的重量比为1：（0.8-1.2）；

还包括在喷砂除锈之前对覆土罐表面除油的步骤：首先用清水擦拭覆土罐表面，晾干后再用质量分数为40-60wt%的异丙醇溶液在覆土罐表面擦拭1-3遍。

2.根据权利要求1所述的覆土罐的防腐涂装工艺，其特征在于，所述底漆的厚度为100-120μm，所述中间漆的厚度为30-50μm，所述面漆的厚度为40-60μm。

3.根据权利要求1中任一项所述的覆土罐的防腐涂装工艺，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠或分散剂MF；

所述消泡剂为氟硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚或异辛醇二乙基己醇；

所述固化剂为聚酰胺固化剂或酚醛胺固化剂。

4.根据权利要求1所述的覆土罐的防腐涂装工艺，其特征在于，步骤（1）喷砂过程中，喷砂装置的空气压力为0.55-0.65MPa，喷砂速度为150-180m/s。