專利名稱：一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料的制作方法
一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料所屬發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及到金屬表面涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及到一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂 料。
背景技術(shù)：
隨著社會的進(jìn)步，防腐涂料與涂裝技術(shù)的發(fā)展更加注重“環(huán)保、安全、性能、成本” 的綜合平衡。環(huán)保與安全是防腐工業(yè)發(fā)展的前提條件，高性能、多功能、低成本是防腐業(yè)追 求的目標(biāo)。在防腐工程總成本中，涂料成本占15-30%，涂裝成本占70-85%，涂裝成本包括 基材表面處理成本、時間成本、環(huán)境成本、廢物處理成本、安全程序成本等。在石化設(shè)備、艦 船及儲油罐的金屬表面如產(chǎn)生靜電則會引發(fā)火災(zāi)或爆炸、而金屬表面的腐蝕也會危及設(shè)備 安全。作為石化設(shè)備、艦船及儲油罐的金屬表面涂層，應(yīng)首先具備導(dǎo)靜電性能，同時尚應(yīng)具 有重防腐性、耐化學(xué)介質(zhì)性、耐油耐水性等性能。目前金屬表面上所使用的防腐隔熱導(dǎo)靜電 涂料基本上都是溶劑型涂料，涂料中含有一定的有機(jī)溶劑，涂裝過程中對環(huán)境造成了一定 程度的污染，存在著火災(zāi)安全隱患，尤其是在密閉環(huán)境中施工，對人體健康的傷害極大。因 此涂料的無溶劑化和水性化是今后防腐涂料的發(fā)展方向。如何盡快研制出一種新型的無溶 劑型環(huán)氧導(dǎo)靜電性和重防腐性并且隔熱性能強(qiáng)的金屬表面涂料是本技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)前的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無溶劑、環(huán)保無毒、節(jié)能減排、附著力強(qiáng)、導(dǎo)靜電性能強(qiáng)， 且重防腐性及隔熱性能優(yōu)良的重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料，并提供其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料采用丙 烯酸改性環(huán)氧樹脂為基料，以活性和非活性型稀釋劑為溶劑、以液態(tài)聚硫橡膠為增韌劑，在 功能顏填料和助劑的配合下制備成甲組份；以腰果殼液合成的改性胺為固化劑，在促進(jìn)劑 和親水劑配合下組成乙組份，甲乙雙組份按2 1重量比混合配漆，在配方中各組份成分構(gòu) 成如下，其中甲組份為改性環(huán)氧樹脂BYD-720130-50%
聚硫橡膠JLY-1212-10%
活性稀釋劑62863-8%
非活性稀釋劑NX-20203-8%
超細(xì)硅鋁基空心微珠10-15%
金紅石型鈦白粉R-7066-10%
摻雜聚苯胺3-10%
氣相SiO21-4%
磷酸鋁鋅2-5%
四鹽基鋅黃2-5%
絹云母2-5%
滑石粉3-8%分散劑BYK-1080. 5-2%消泡劑BYK-A5300. 4-1 %流平劑BYK-3060. 2-0. 6%流平劑BYK-3540. 2-0. 6%偶聯(lián)劑0.2-0.8%乙組份為改性胺NX-200790-94%促進(jìn)劑DMP-303-5%丙酮(親水劑)3-5%上述各組份中成分含量按重量百分比計。上述重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料的制備工藝步驟如下a.制備聚苯胺漿在配方量非活性稀釋劑NX-2020中，加入高分子分散劑 3275，再加入配方量摻雜聚苯胺粉末，以2000r/min攪拌分散3小時，制得聚苯胺漿；b.甲組份的制備按上述甲組份各成分分別稱量，將環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠 幾Y-121、活性稀釋劑及助劑加入分散釜中攪拌均勻，再加入聚苯胺漿及除空心微珠以外的 顏填料，高速分散并研磨至細(xì)度< 30mm，最后加入空心微珠分散均勻，過濾裝桶，制得甲組 份；c.乙組份的制備按上述乙組份中成分比例，將改性胺加入促進(jìn)劑和親水劑攪拌 均勻后，制得乙組份；d.甲乙組份按甲組份乙組份=100 50混合后成為重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料。本發(fā)明是一種能在苛刻腐蝕環(huán)境下具有長效防護(hù)性、隔熱隔音降噪性、導(dǎo)靜電性、 柔韌性等多功能、多用途涂料。其原理在于甲組份選用了丙烯酸改性的雙酚A型液態(tài)環(huán) 氧樹脂BYD-7201，其固化后有較高的交聯(lián)密度，優(yōu)異的防腐性能，特別適用于需耐濃度較高 的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)的環(huán)境。為了提高環(huán)氧樹脂及其涂料的柔性，采用液態(tài)橡膠與環(huán)氧樹脂 進(jìn)行物理共混，選用液態(tài)聚硫橡膠JLY-121作增韌劑，其作用機(jī)理是減少環(huán)氧固化物交聯(lián) 點間鏈運動的勢壘，利用基料大分子鏈段和增韌劑(橡膠)分子間相互作用替代大分子鏈 間相互作用，使固化物的玻璃化溫度降低，改善彎曲性，賦予柔韌性，提高延伸率和耐沖擊 性。本發(fā)明配方中沒有溶劑，使用反應(yīng)型活性稀釋劑和非反應(yīng)型活性稀釋劑混合的稀釋劑 來調(diào)節(jié)液態(tài)環(huán)氧樹脂涂料的粘度，反應(yīng)型活性稀釋劑6286，不但粘度低、稀釋效果好，而且 能參與反應(yīng)，提高交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)密度，增強(qiáng)防腐性能，其具有的親水性還可增強(qiáng)涂層的干、濕界 面附著力。而非反應(yīng)型活性稀釋劑具有很好的調(diào)節(jié)粘度作用，既能保證涂膜的理化性能，還 能調(diào)節(jié)施工操作時間，又能提高涂膜的韌性，其獨特的結(jié)構(gòu)使它能與各種環(huán)氧體系有極好 的相容性，對施工表面有很強(qiáng)的浸潤性能，對涂層的防腐、防護(hù)具有很好的促進(jìn)作用。將兩 種稀釋劑配合使用，可起到優(yōu)勢互補(bǔ)良好的效果。在顏填料中，加入金紅石型鈦白粉提高涂 料的著色性、遮蓋力及耐候性；加入的磷酸鋁鋅是磷酸鋅的改性后的第二代防銹顏料，改性 后的磷酸鹽其電化學(xué)防腐性能、與漆膜的相容性、漆膜的屏蔽作用、漆膜與基材的附著力等 方面都有提高，增強(qiáng)了涂層的防腐性能。加入的硅鋁基空心微珠填料(體質(zhì)顏料)除降低 成本外，主要用于改善涂料的物理機(jī)械性能，硅鋁基空心微珠，其內(nèi)部呈微小的多孔性空心結(jié)構(gòu)，表面由纖維空心網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成堅硬的外殼，抗壓強(qiáng)度為4000-7000kg/cm2，導(dǎo)熱系數(shù) 為0. 07-0. 12W/(m*k)，具有抗壓、增韌、硬度高；阻燃、隔熱、耐高溫；隔音、絕緣、防靜電；防 水、防腐、低收縮；無毒、防菌、耐酸堿的特點。聚苯胺對鐵基金屬除有優(yōu)良的防腐保護(hù)作用 外，也是優(yōu)良的導(dǎo)電添加劑。聚苯胺與金屬在氧化一還原催化過程中，在金屬表面形成一層 致密金屬氧化膜，使金屬層的電極電位處于鈍化區(qū)，得到保護(hù)，并且具有耐點蝕、耐劃傷等 自修復(fù)功能。摻雜聚苯胺是經(jīng)過十二烷基磺酸鹽摻雜的聚苯胺，作為無機(jī)導(dǎo)電填料的代替 物加入樹脂中，經(jīng)預(yù)先分散制成穩(wěn)定漿料后再加入，形成的導(dǎo)電涂膜具有消除靜電、抗電磁 屏蔽及防腐特性，其涂層表面電阻小于109Ω，電導(dǎo)率大于10_9S/m。添加的氣相二氧化硅在 液體介質(zhì)中呈現(xiàn)增稠性和觸變性，使立面厚涂不出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，并且防止顏填料沉淀，改善 涂覆性能，提高邊棱處涂覆厚度的保持率；而添加的兩種流平劑(BYK-306和BYK-354)不但 能降低涂料的表面張力，而且可提高對基材的潤濕性，增進(jìn)流平和光澤。添加BYK-108分散 劑，增加分散、研磨時樹脂對顏填料的潤濕性，降低粘度和增進(jìn)涂料的貯存穩(wěn)定性；加入的 消泡劑BYK-A530是一種破泡聚合物和聚硅氧烷的溶液，避免涂膜產(chǎn)生針孔。添加的硅烷偶 聯(lián)劑是為了提高組份中各成分間的相容性，尤其是聚硫橡膠與環(huán)氧樹脂的相容性，防止相 分離，提高涂層的理化性能，硅烷偶聯(lián)劑具有兩種不同性質(zhì)的反應(yīng)基團(tuán)；親無機(jī)基團(tuán)和親有 機(jī)基團(tuán)，親無機(jī)基團(tuán)與無機(jī)物表面的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)固的化學(xué)鍵合，親有機(jī)基團(tuán)與有 機(jī)分子反應(yīng)或者物理纏繞，從而使有機(jī)與無機(jī)材料界面實現(xiàn)化學(xué)鍵接，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。乙組份中固化劑使用的是腰果殼液合成的改性胺固化劑NX-2007，腰果油改性的 酚醛胺固化劑是一類低溫干燥速度快、防腐性能優(yōu)異的新型環(huán)氧固化劑，其分子結(jié)構(gòu)中含 有大量能促進(jìn)環(huán)氧樹脂固化的酚羥基和常溫反應(yīng)活性高的脂肪胺，使固化體系在冬季低溫 條件下也能快速固化，同時極性的羥基還能增強(qiáng)對底材的潤濕和附著力。另一方面，腰果油 衍生物一般是以含不飽和雙鍵的碳15長鏈取代酚為基礎(chǔ)，碳15長鏈能給體系提供優(yōu)異的 耐水性和柔韌性。同時取代酚中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)又具有耐化學(xué)腐蝕性能好的特點。該固化劑 既有低相對分子質(zhì)量脂肪胺體系的硬度和優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能，又有低相對分子質(zhì)量聚 酰胺體系的使用期長、良好的柔韌性和低毒性能，此外還有一般酚醛胺體系的快速固化和 優(yōu)良的附著力，具有明顯的防腐、防護(hù)和低溫潮濕固化、無毒、柔韌、耐磨、快干性能特點。本發(fā)明的無溶劑重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料，在潮濕帶瞬銹的金屬表面上不但有極佳 的浸潤性和滲透性，而且有強(qiáng)固的附著力。是因為甲組分中的稀釋劑、分散劑、流平劑、偶 聯(lián)劑都具有浸潤性和親水性，乙組分中的固化劑也具有浸潤性，丙酮則是優(yōu)良的親水劑和 滲透劑；防銹顏料——磷酸鋁鋅，遇水容易離解和水解，生成第二代磷酸鹽離子，磷酸根與 鐵銹離子反應(yīng)，生成難溶且緊密的磷酸鹽附著層，引起陽極極化；而鋅、鋁離子與陰極區(qū)的 Off1反應(yīng)，生成難溶物而引起陰極極化，具有緩蝕、鈍化作用。將多種不同功能型材料科學(xué) 組合，通過化學(xué)反應(yīng)和離子交換，將鋼結(jié)構(gòu)基材表面的水分和閃銹轉(zhuǎn)化成涂層的組成部分， 而且不影響涂層的理化性能；該涂料固體含量超過98%，固化涂膜柔韌致密，沒有溶劑型 涂膜表面常出現(xiàn)的針眼，具有優(yōu)異的屏蔽性，可有效防止水汽、氧、離子等的滲透，大大提高 了涂膜的物理、化學(xué)防腐性能。本發(fā)明環(huán)保無毒、可濕面帶銹厚涂，大大降低涂裝成本。可 用于大型貯油罐內(nèi)外壁、船舶壓載艙、海上砧井平臺、橋梁、露天石化設(shè)備、艦船及高速列車 等的防腐涂裝。本發(fā)明經(jīng)檢測，主要性能如下
無溶劑環(huán)氧重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料性能指標(biāo) 經(jīng)檢測表明，本發(fā)明制備的重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料，其附著力、導(dǎo)靜電性、重防腐 性及隔熱性等各項指標(biāo)的數(shù)值都達(dá)到或優(yōu)于涂料的國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了發(fā)明目的。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例詳述本發(fā)明，所涉及的成分含量均按重量百分比計。實施例一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料采用丙烯酸改性環(huán)氧樹脂為基料，以反應(yīng) 型和非反應(yīng)型稀釋劑為溶劑、以液態(tài)聚硫橡膠為增韌劑，在功能顏填料和助劑的配合下制 備成甲組份；以腰果殼液合成的改性胺為固化劑，在促進(jìn)劑和親水劑配合下組成乙組份，甲 乙組份按2 1重量比混合后，配制成雙組份的重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料在配方中各組份成
分構(gòu)成如下，其中甲組份為改性環(huán)氧樹脂BYD-720140%聚硫橡膠JLY-1212%活性稀釋劑62865%非活性稀釋劑NX-202010%超細(xì)硅鋁基空心微珠12%金紅石型鈦白粉R-7068 %摻雜聚苯胺5%氣相SiO22%磷酸鋁鋅3%四鹽基鋅黃3%絹云母3%滑石粉5%分散劑BYK-1080. 6%消泡劑BYK-A5300. 3%流平劑BYK-3060. 3%流平劑BYK-3540. 4%偶聯(lián)劑0.4%乙組份為改性胺NX-200792%促進(jìn)劑DMP-304%丙酮(親水劑)4%重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料的制備工藝步驟如下甲組份的制備a.制備聚苯胺漿在配方量非活性稀釋劑NX-2020中，加入高分子分散劑 3275，再加入配方量摻雜聚苯胺粉末，以2000r/min攪拌分散3小時，制得聚苯胺漿；b.甲組份的制備按上述甲組份各成分別稱量，將環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠JLY-121、 活性稀釋劑及助劑加入分散釜中攪拌均勻，再加入聚苯胺漿及除空心微珠以外的顏填料， 高速分散并研磨至細(xì)度< 30mm，最后加入空心微珠分散均勻，過濾裝桶，制得甲組份；c.乙組份的制備按上述乙組份中成分比例，將改性胺加入促進(jìn)劑和親水劑攪拌 均勻后，制得乙組份；d.甲乙組份按甲組份乙組份=100 50混合后成為重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料。
權(quán)利要求
一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料其特征在于采用丙烯酸改性環(huán)氧樹脂為基料，溶于活性和非活性型稀釋劑、以液態(tài)聚硫橡膠為增韌劑，在功能顏填料和助劑的配合下制備成甲組份；以腰果殼液合成的改性胺為固化劑，在促進(jìn)劑和親水劑配合下組成乙組份，甲乙雙組份混合后制成重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料，在配方中各組份成分構(gòu)成如下，其中甲組份為改性環(huán)氧樹脂BYD 720130 50％聚硫橡膠JLY 121 2 10％活性稀釋劑6286 3 8％非活性稀釋劑NX 2020 3 8％超細(xì)硅鋁基空心微珠 10 15％金紅石型鈦白粉R 706 6 10％摻雜聚苯胺 3 10％氣相SiO21 4％磷酸鋁鋅2 5％四鹽基鋅黃 2 5％絹云母 2 5％滑石粉 3 8％分散劑BYK 108 0.5 2％消泡劑BYK A530 0.4 1％流平劑BYK 306 0.2 0.6％流平劑BYK 354 0.2 0.6％偶聯(lián)劑 0.2 0.8％乙組份為改性胺NX 2007 90 94％促進(jìn)劑DMP 303 5％丙酮(親水劑)3 5％上述各組份中成分含量按重量百分比計。
2.制備如權(quán)利要求1所述重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料的方法，其工藝步驟如下a.制備聚苯胺漿在配方量非活性稀釋劑NX-2020中，加入1%高分子分散劑3275，再 加入配方量摻雜聚苯胺粉末，以2000r/min攪拌分散3小時，制得聚苯胺漿；b.甲組份的制備按上述甲組份各成分分別稱量，將環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠JLY-121、活 性稀釋劑及助劑加入分散釜中攪拌均勻，再加入聚苯胺漿及除空心微珠以外的顏填料，高 速分散并研磨至細(xì)度< 30mm，最后加入空心微珠分散均勻，過濾裝桶，制得甲組份；c.乙組份的制備按上述乙組份中成分比例，將改性胺加入促進(jìn)劑和親水劑攪拌均勻 后，制得乙組份；d.甲乙組份按甲組份乙組份=100 50混合后成為重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料。改性環(huán)氧樹脂BYD-7201 聚硫橡膠JLY-121 活性稀釋劑6286 非活性稀釋劑NX-2020 超細(xì)硅鋁基空心微珠 金紅石型鈦白粉R-706 摻雜聚苯胺 氣相SiO2 磷酸鋁鋅 四鹽基鋅黃 絹云母 滑石粉分散劑BYK-108 消泡劑BYK-A530 流平劑BYK-306 流平劑BYK-354 偶聯(lián)劑 乙組份為 改性胺NX-2007 促進(jìn)劑DMP-30 丙酮(親水劑)0. 2-0. 6% 0. 2-0. 6% 0. 2-0. 8%30-50% 2-10% 3-8% 3-8% 10-15% 6-10% 3-10%1-4%2-5% 2-5%2-5%3-8%0. 5-2% 0. 4-1%90-94% 3-5% 3-5%
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重防腐隔熱導(dǎo)靜電涂料，采用丙烯酸改性環(huán)氧樹脂為基料，溶于活性和非活性型稀釋劑、以液態(tài)聚硫橡膠為增韌劑，在功能顏填料和助劑的配合下制備成甲組份；以腰果殼液合成的改性胺為固化劑，在促進(jìn)劑和親水劑配合下組成乙組份，甲乙雙組份按2∶1重量比混合后制成。本發(fā)明無溶劑、附著力強(qiáng)、導(dǎo)靜電性能高，重防腐性及隔熱性能優(yōu)良，并且環(huán)保無毒、可濕面帶銹厚涂，大大降低涂裝成本，適用于大型貯油罐內(nèi)外壁、船舶壓載艙、海上砧井平臺、橋梁、露天石化設(shè)備、艦船及高速列車等的防腐涂裝。
文檔編號C09D163/10GK101899257SQ20101026910
公開日2010年12月1日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者劉成樓, 隗功祥 申請人:北京虹霞正升涂料有限責(zé)任公司