專利名稱：低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及到碼頭橋梁鋼管樁、海上采油及鉆井 平臺(tái)、大型水閘門槽等水下鋼構(gòu)件或鋼筋混凝土工程防腐的一種低表面處理可 水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料。
背景技術(shù)：
帶濕、帶銹低表面處理涂料自開發(fā)以來人們對其帶來的效果或褒或貶，但 面對橋墩、碼頭、船塢、水壩及采油鉆井平臺(tái)等的潮差及水下構(gòu)件的腐蝕，帶 濕帶銹涂裝涂料的作用還是不容忽視。但是，僅僅帶濕、帶銹涂裝還是滿足不 了水下構(gòu)件的修復(fù)涂裝要求和防腐要求，這就需要開發(fā)能在水下直接涂裝且使
用壽命長的涂料。國外早在20世紀(jì)60年代就開始研制水下施工涂料，國內(nèi)起 步較晚。水下施工涂料的成膜物質(zhì)主要是環(huán)氧樹脂，發(fā)展至今已歷經(jīng)3代，第 一代實(shí)現(xiàn)可水下固化，第二代將環(huán)氧樹脂制成涂料，但有毒，貯存穩(wěn)定性差， 在陰極保護(hù)表面附著不牢，第三代則解決了這些問題。
《中國修船》(1998年第5期)報(bào)道了用于船舶防腐涂層潮濕和水下修復(fù) 技術(shù)，采用了中國石油天然氣總公司工程技術(shù)研究院的水下施工涂料 SUPER-U，但其表干需4小時(shí)，實(shí)干需24小時(shí)，在水下修復(fù)船舶還需采用貼片 材料。
中國專利CN2682081Y公開了一種能在水下或潮濕環(huán)境施工的防腐涂料。 但其組成中需鋪一層加強(qiáng)纖維，施工不方便。
中國專利CN1869137A公開了一種能在水下、在100%潮濕混凝土表面和 鋼結(jié)構(gòu)表面帶銹涂裝的長效重防腐涂料。該涂料表干時(shí)間5小時(shí)、實(shí)干10小時(shí)，固化較慢。
廣州金磊重防腐冷焊科技公司的ES323水下環(huán)氧涂料可在水下進(jìn)行施工， 其膜厚僅20(Vm。
葡萄牙優(yōu)龍國際公司是一家有名的水下重防腐涂料生產(chǎn)商，但其產(chǎn)品在實(shí) 際應(yīng)用中仍出現(xiàn)無法在水下涂覆的現(xiàn)象。2006年3~4月份其涂料應(yīng)用于葛洲壩 泄洪閘門門槽防腐中，經(jīng)多次涂裝，均因附著不牢停止使用。
水下施工涂料除了要求涂料在水中可固化，關(guān)鍵還在于涂料在水中對基材 的附著力和不分散性。在實(shí)際應(yīng)用中，有些產(chǎn)品雖能水下固化卻難以涂覆在基 材上形成連續(xù)涂膜，或存在干燥時(shí)間長、附著力不高容易脫層、漆膜薄保護(hù)壽 命短等缺點(diǎn)。
本發(fā)明解決了這些難題，本發(fā)明的涂料于2006年5月成功地應(yīng)用于水深 23米的葛洲壩大江泄洪閘門槽的防腐，同年5 6月份又成功地應(yīng)用于上海東海 大橋防浪箱潮差及水下部位防腐，以及山東東營海底電纜管道防腐。2007年又 成功地應(yīng)用于新安江發(fā)電站大壩水F鋼筋混凝土工程的防腐。實(shí)踐證明，本發(fā) 明實(shí)現(xiàn)了帶濕低表面處理可水下涂裝的技術(shù)要求，達(dá)到了厚膜化速固化重防腐 的目的，這在國內(nèi)首屈一指，在國際上也處于領(lǐng)先地位。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的在于提供一種低表面處理可水下涂裝的 無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，該涂料能在帶濕低表面處理情況下施工，也能在水下 涂裝，滿足跨海跨江大橋及大型碼頭鋼樁、海上鉆井及采油平臺(tái)、大型堤壩水 閘門槽等工程潮差與水下部位的腐蝕與防護(hù)。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料分為甲組分配比和 乙組分配比，其中
I、甲組分配比按質(zhì)量份數(shù)組成如下-環(huán)氧樹脂20 50、活性稀釋劑4 7、消泡劑0.06 1、特種脂肪酸皂4 7、 氣相二氧化硅0.5 2、礦物吸水劑5 10、填充料20 50、顏料5 10; II、乙組分配比按質(zhì)量份數(shù)組成如下 曼尼希堿固化劑65 85、有機(jī)氮堿15 35。
所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，其甲組分配比生 產(chǎn)工藝是
i 、將一定量的特種脂肪酸皂和活性稀釋劑混合攪拌溶解組成A;
ii、 將一定量的環(huán)氧樹脂和消泡劑混合組成B;
iii、 將組成B和一定量的氣相二氧化硅、礦物吸水劑、填充料、顏料混合 組成C;
iv、 將組成C和組成A混合在一起高速分散，并經(jīng)三輥機(jī)研磨、過濾后包裝。
所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，其乙組分配比生 產(chǎn)工藝是將一定量的曼尼希堿固化劑和有機(jī)氮堿混合，并經(jīng)分散均勻、過濾后 包裝。
所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，將所生產(chǎn)的甲組 分和乙組分按一定量混合后使用。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
一、 采用低分子量環(huán)氧樹脂、特種脂肪酸皂、有機(jī)氮堿、礦物吸水劑，可 在帶濕、帶銹及水下涂裝，涂層致密，附著力強(qiáng)。
二、 由于厚膜化速固化，可減少涂裝道數(shù)，提高施工效率，降低施工成本， 防腐壽命長。
三、 無溶劑體系，在水下固化時(shí)沒有溶劑揮發(fā)的問題，能起長期有效的保 護(hù)作用，克服了溶劑型涂料由于溶劑揮發(fā)對水環(huán)境的污染。
四、 本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，與國外同類產(chǎn)品競爭具有絕對的性價(jià)比優(yōu)勢。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
甲組分原材料配比環(huán)氧樹脂20、活性稀釋劑4、消泡劑0.06、特種脂肪 酸皂4、氣相二氧化硅0.5、礦物吸水劑IO、填充料20、顏料5。
乙組分原材料配比曼尼希堿固化劑65、有機(jī)氮堿15。 實(shí)施例2
甲組分原材料配比環(huán)氧樹脂35、活性稀釋劑5.5、消泡劑0.53、特種脂 肪酸皂5.5、氣相二氧化硅L2、礦物吸水劑15、填充料35、顏料7.5。
乙組分原材料配比曼尼希堿固化劑75、有機(jī)氮堿25。 實(shí)施例3
甲組分原材料配比環(huán)氧樹脂50、活性稀釋劑7、消泡劑1、特種脂肪酸 皂7、氣相二氧化硅2、礦物吸水劑20、填充料50、顏料IO。 乙組分原材料配比曼尼希堿固化劑85、有機(jī)氮堿35。 以上3種實(shí)施例在各自配比組合下
i 、將各自定量的特種脂肪酸皂和活性稀釋劑混合攪拌溶解組成A。
ii、 將各自定量的環(huán)氧樹脂和消泡劑混合組成B。
iii、 將組成B和各自定量的氣相二氧化硅、礦物吸水劑、填充料、顏料混 合組成C。
iv、 將組成C和組成A混合在一起高速分散，并經(jīng)三輥機(jī)研磨、過濾后包裝。
v、 將各自定量的曼尼希堿固化劑和有機(jī)氮堿混合，并經(jīng)分散均勻、過濾 后包裝。
vi、 將上述各自配比所生產(chǎn)的甲組分和乙組分按一定量混合后使用即可。 綜上所述，采用低分子量環(huán)氧樹脂、脂肪酸皂及礦物吸水劑可以實(shí)現(xiàn)濕態(tài)
與水下涂裝的技術(shù)要求。環(huán)氧樹脂與胺類固化劑反應(yīng)成膜后，其涂層本身帶有 羥基和醚鍵，對被涂表面有足夠的濕態(tài)附著力，尤其涂料中含有的脂肪酸皂，它不僅能起滲銹穩(wěn)銹作用，而且對被涂表面上的水有很強(qiáng)的競爭吸附作用，將 水驅(qū)逐出去使涂料可涂敷于基材表面形成連續(xù)的涂膜。選用礦物吸水劑，利用 礦物吸水劑與水起水化反應(yīng)的作用，從而將涂層中以及涂層與被涂基材表面之 間殘余水份徹底消除，以確保涂層與基材的牢固附著，以及涂層的致密性和防 腐性。本發(fā)明的涂料在水下涂裝時(shí)，可采用刷涂、刮涂和輥涂。涂料不因水的 流動(dòng)和翻滾而飄散。涂層固化后不會(huì)收縮。
采用脂肪酸皂及有機(jī)氮堿，使活性鐵銹失去活性，從而實(shí)現(xiàn)低表面處理的 技術(shù)要求。
上述談到的脂肪酸皂，它除了能與水起競爭吸附作用外，還具有對鐵銹有 很強(qiáng)的滲透性，將鐵銹包覆，使鐵銹成為涂層的組成部分，并與之起螯合作用， 從而使活性鐵銹失去活性而停止電化學(xué)腐蝕；有機(jī)氮堿，其氮原子上的獨(dú)電子 對與鐵原子上的d電子空軌道進(jìn)行配位結(jié)合，形成配位化合物，抑制了陽極過 程，并使鋼板表面形成附著牢固結(jié)構(gòu)致密的涂膜，以隔絕各種腐蝕介質(zhì)的滲入， 從而實(shí)現(xiàn)了低表面處理的技術(shù)要求。
采用曼尼希堿固化劑以實(shí)現(xiàn)速固化。這類固化劑能起自催化作用，其氮原 子上帶有負(fù)電性，屬親核試劑，在與環(huán)氧樹脂起化學(xué)反應(yīng)時(shí)，攻擊帶正電性的 電子云密度較低的碳原子，引起C-O鍵斷裂，發(fā)生開環(huán)聚合。這類固化劑還帶 有負(fù)電性的羥基，加強(qiáng)了對環(huán)氧環(huán)中碳原子的攻擊力，加速開環(huán)反應(yīng)，從而提 高固化速率。本發(fā)明一次涂裝厚度達(dá)500拜，在25"C情況下1.5h表干，8h硬 干。
采用氣相二氧化硅觸變助劑以實(shí)現(xiàn)厚膜化。氣相二氧化硅分散于漆基中， 顆粒之間利用硅醇基的氫鍵作用，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于氫鍵較弱，這一網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)在靜置時(shí)形成，但在外加剪切力影響時(shí)很容易受到破壞，消除后，又能恢復(fù)， 適用在厚漿型涂料中作觸變劑。我們通過氣相二氧化硅用量的選擇，使涂層厚 膜化而不流掛。本發(fā)明一次涂裝厚度可達(dá)500pm，甚至100(Him。厚膜化可減少 涂裝道數(shù)，提高防腐期效，本發(fā)明涂裝厚度達(dá)100(Him時(shí)，預(yù)計(jì)防腐20年以上。200
采用低分子環(huán)氧樹脂為粘合劑，以實(shí)現(xiàn)制成無溶劑環(huán)氧涂料的技術(shù)要求。 制成無溶劑環(huán)氧涂料是水下施工涂料的要求，因?yàn)槿軇┰谒嘀袚]發(fā)受到 水的靜壓力而變得困難。無溶劑環(huán)氧涂料由于無溶劑，使涂層不因溶劑揮發(fā)而 產(chǎn)生針孔。從而極大地提高了涂層防腐性，另外無溶劑涂料使用安全，對人體 健康無影響，不污染環(huán)境，屬環(huán)境友好型，資源節(jié)約型涂料
低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料主要技術(shù)指標(biāo)見下表:
項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)
顏色鐵紅色/灰色目測
密度，g/ml1.35 1.85GB/T 6750
粘度(25士rC)， cp2000 6000ASTMD2196
固體含量，％290GB/T 1725
干燥時(shí)間，h表干S1.5 實(shí)干S24GB/T 1728
附著力，MPa24ASTMD4541
耐陰極剝離性，30d不產(chǎn)生剝離7790
柔韌性，級(jí)2GB/T 1731
抗沖擊，cm50GB/T 1732
耐3WNaCl， 7d不開裂、不起泡、不脫落GB/T 1763
耐譲NaOH， 7d不開裂、不起泡、不脫、落GB/T 1763
耐10%H2SO4， 7d不開裂、不起泡、不脫落GB/T 1763
儲(chǔ)存期，月12—
8
權(quán)利要求
1、一種低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于該防腐涂料分為甲組分配比和乙組分配比，其中I、甲組分配比按質(zhì)量份數(shù)組成如下環(huán)氧樹脂20～50、活性稀釋劑4～7、消泡劑0.06～1、特種脂肪酸皂4～7、氣相二氧化硅0.5～2、礦物吸水劑5～10、填充料20～50、顏料5～10；II、乙組分配比按質(zhì)量份數(shù)組成如下曼尼希堿固化劑65～85、有機(jī)氮堿15～35。
2、 如權(quán)利要求1所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于其甲組分配比生產(chǎn)工藝是i、 將一定量的特種脂肪酸皂和活性稀釋劑混合攪拌溶解組成A;ii、 將一定量的環(huán)氧樹脂和消泡劑混合組成B;iii、 將組成B和一定量的氣相二氧化硅、礦物吸水劑、填充料、顏料混合組成C;iv、 將組成C和組成A混合在一起高速分散，并經(jīng)三輥機(jī)研磨、過濾后包裝。
3、 如權(quán)利要求1所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于其乙組分配比生產(chǎn)工藝是將一定量的曼尼希堿固化劑和有機(jī)氮堿混合，并經(jīng)分散均勻、過濾后包裝。
4、 如權(quán)利要求l、 2、 3所述的低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料，其特征在于將所生產(chǎn)的甲組分和乙組分按一定量混合后使用。
全文摘要
一種低表面處理可水下涂裝的無溶劑環(huán)氧重防腐涂料分為甲組分配比和乙組分配比，甲組分配比按質(zhì)量份數(shù)組成是環(huán)氧樹脂20～50、活性稀釋劑4～7、消泡劑0.06～1、特種脂肪酸皂4～7、氣相二氧化硅0.5～2、礦物吸水劑5～10、填充料20～50、顏料5～10。乙組分配比按質(zhì)量份數(shù)組成是曼尼希堿固化劑65～85、有機(jī)氮堿15～35。采用低分子量環(huán)氧樹脂、特種脂肪酸皂、有機(jī)氮堿、礦物吸水劑可在帶濕、帶銹及水下涂裝，涂層致密，附著力強(qiáng)，減少涂裝道數(shù)，提高施工效率，降低施工成本，防腐壽命長，在水下固化沒有溶劑揮發(fā)的問題，能起長期有效的保護(hù)作用，克服了溶劑型涂料由于溶劑揮發(fā)對水環(huán)境的污染，具有絕對性價(jià)比。
文檔編號(hào)C09D163/00GK101492586SQ200810008750
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者諍 吳, 方大慶, 蔡云露 申請人:廈門雙瑞船舶涂料有限公司