專利名稱：一種適用于低溫涂敷的環(huán)氧粉末涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于低溫涂覆的環(huán)氧粉末涂料。
背景技術(shù)：
西氣東輸二線管道工程是舉世矚目的國際重大工程，該工程西起新疆霍爾果斯東到廣州，是中國清潔能源的主動(dòng)脈，其工程全程4900KM，管道的管徑Φ 1219m,總投資3200 億人民幣。設(shè)計(jì)技術(shù)采用當(dāng)今世界最先進(jìn)的工藝材料，在山區(qū)和地震斷裂帶采用大應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)技術(shù)，鋼管采用X80高強(qiáng)度鋼級(jí)直縫管，防腐涂層采用3PE防腐結(jié)構(gòu)，但基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的 X80鋼級(jí)直縫管在防腐涂敷過程中熱處理溫度不能超過200°C，一旦超出200°C，會(huì)致使這種基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的鋼管的強(qiáng)度降低，進(jìn)而造成運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。然而，現(xiàn)有的粉末涂料的管道涂敷溫度一般210 230°C左右，在200°C以下涂覆會(huì)使熔結(jié)環(huán)氧涂層的耐陰極剝離達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，因此需要開發(fā)出適于低溫涂敷的環(huán)氧粉末。而這種適應(yīng)于低溫涂敷的環(huán)氧粉末還需要滿足Q/SY GJX0106-2007《西氣東輸二線管道工程鋼質(zhì)管道三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層技術(shù)規(guī)范》中的相應(yīng)要求。現(xiàn)有的適應(yīng)于低溫涂敷的環(huán)氧粉末，如專利CN101671516A中所公開的一種三層聚乙烯涂層低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末，該專利說明書發(fā)明內(nèi)容部分指出為了克服現(xiàn)有的三層聚乙烯防腐層涂裝能耗高、抗陰極剝離性能差、不能滿足X80高強(qiáng)鋼的涂裝要求的不足，在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，將固化劑采用低溫固化劑和酚類固化劑兩種固化劑共用體系，其中低溫固化劑為咪唑改性樹脂。然而正是由于引入了咪唑改性的低溫固化劑對(duì)溫度的敏感性非常高，對(duì)反應(yīng)溫度的控制要求非常精準(zhǔn)才能夠達(dá)到預(yù)期的效果。實(shí)際上環(huán)氧粉末在涂覆過程中會(huì)有10-20°C溫度波動(dòng)，所以對(duì)涂覆溫度控制要求非常嚴(yán)格的環(huán)氧粉末是難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的。另一方面，由于咪唑類固化劑固化得到的涂層交聯(lián)密度很高，涂層抗彎曲的性能下降，是否能夠滿足Q/SY GJX0106-2007《西氣東輸二線管道工程鋼質(zhì)管道三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層技術(shù)規(guī)范》的低溫彎曲性能要求未見其報(bào)道。又如專利US 62，945，97B1介紹了一種提高環(huán)氧涂層耐陰極剝離的技術(shù)，但在該專利的申請(qǐng)文件中未見其低溫固化涂層情況的有關(guān)介紹。目前雖然有一些針對(duì)于研究適應(yīng)于低溫涂敷的環(huán)氧粉末的文獻(xiàn)，也有一些較為成熟的技術(shù)，然而面對(duì)像西氣東輸二線管道工程一類的舉世矚目的國際重大工程，現(xiàn)有技術(shù)中所提出的適應(yīng)于低溫涂敷的環(huán)氧粉末都無法得到很好的應(yīng)用，為此，研究一種適用于低溫涂覆且能夠大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的環(huán)氧粉末勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于低溫涂覆的環(huán)氧粉末涂料，解決了涂料在X80鋼級(jí)直縫管的防腐涂敷過程中熱處理溫度要求不能超過200°C，不適于基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的X80 鋼級(jí)直縫管的防腐涂敷的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種適用于低溫涂敷的環(huán)氧粉末涂料，按重量百分含量計(jì)包括如下原料50 70%的改性環(huán)氧樹脂共混體系、15 20%的具有對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑、10 20%的改性填料、2 5%的鈦白粉、2 5%的納米填料，以及適量的輔料。進(jìn)一步地，上述改性環(huán)氧樹脂共混體系由改性酚醛環(huán)氧樹脂和改性雙酚A型環(huán)氧樹脂共混而成。進(jìn)一步地，上述改性環(huán)氧樹脂共混體系的軟化點(diǎn)為70 80°C。進(jìn)一步地，上述環(huán)氧粉末中含有10 20%的改性酚醛環(huán)氧樹脂和40 50%的雙酚A型環(huán)氧樹脂。進(jìn)一步地，上述對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑的軟化點(diǎn)為65 80°C。進(jìn)一步地，上述對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑為BPAN樹脂。進(jìn)一步地，上述BPAN樹脂的聚合度為4-9。進(jìn)一步地，上述改性填料為采用硅烷偶聯(lián)劑處理的改性云母粉和改性硅灰石粉； 上述改性云母粉占所述環(huán)氧粉末總重量的5 10%、上述改性硅灰石粉占所述環(huán)氧粉末總重量的5 10%。進(jìn)一步地，上述納米填料為納米級(jí)石英粉。進(jìn)一步地，上述輔料包括占環(huán)氧粉末重量0. 2 的固化促進(jìn)劑和0. 5 1. 5% 的流動(dòng)調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果如下本發(fā)明一種適用于低溫涂覆的環(huán)氧粉末涂料通過引入活性有差別的高活性反應(yīng)基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)三級(jí)深度加成反應(yīng)，增加涂層交聯(lián)密度，提高涂層的電化學(xué)抗性；同時(shí)，通過采用帶有對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑，既提高了反應(yīng)活性，又增加了涂層的致密性和柔韌性；，另外，通過采用經(jīng)過化學(xué)改性處理的無機(jī)顏填料， 增加涂層的附著力和粘結(jié)強(qiáng)度；通過采用部分納米填料，增加涂層的致密性和抗?jié)B透性。
具體實(shí)施例方式應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。在本發(fā)明的一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種適用于低溫涂敷的環(huán)氧粉末涂料，其按重量百分含量計(jì)包括如下原料50 70%的改性環(huán)氧樹脂共混體系、15 20%的具有對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑、10 20%的改性填料、2 5%的鈦白粉、2 5%的納米填料，以及適量的輔料。本發(fā)明通過對(duì)樹脂、固化劑和填料等方面的選擇，進(jìn)行合理的配比，使得各原料之間相輔相成、相互配合，不但提高了涂料的反應(yīng)活性，降低了固化溫度，同時(shí)又增加了涂層的致密性和柔韌性。其中，改性環(huán)氧樹脂共混體系與對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑的化學(xué)反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種適用于低溫涂敷的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，按重量百分含量計(jì)包括如下原料50 70%的改性環(huán)氧樹脂共混體系、15 20%的具有對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑、10 20%的改性填料、2 5%的鈦白粉、2 5%的納米填料，以及適量的輔料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述改性環(huán)氧樹脂共混體系由改性酚醛環(huán)氧樹脂和改性雙酚A型環(huán)氧樹脂共混而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述改性環(huán)氧樹脂共混體系的軟化點(diǎn)為70 80°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述環(huán)氧粉末中含有10 20% 的改性酚醛環(huán)氧樹脂和40 50%的雙酚A型環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑的軟化點(diǎn)為65 80°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑為BPAN樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述BPAN樹脂的聚合度為4-9。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述改性填料為采用硅烷偶聯(lián)劑處理的改性云母粉和改性硅灰石粉；所述改性云母粉占所述環(huán)氧粉末總重量的5 10%、所述改性硅灰石粉占所述環(huán)氧粉末總重量的5 10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述納米填料為納米級(jí)石英粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧粉末涂料，其特征在于，所述輔料包括占環(huán)氧粉末重量 0. 2 的固化促進(jìn)劑和0. 5 1. 5%的流動(dòng)調(diào)節(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于低溫涂敷的環(huán)氧粉末涂料，按重量百分含量計(jì)包括如下原料50～70％的改性環(huán)氧樹脂共混體系、15～20％的具有對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑、10～20％的改性填料、2～5％的鈦白粉、3～5％的納米填料，以及適量的輔料。該適用于低溫涂覆的環(huán)氧粉末涂料通過引入活性有差別的高活性反應(yīng)基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)三級(jí)深度加成反應(yīng)，增加涂層交聯(lián)密度，提高涂層的電化學(xué)抗性；同時(shí)，通過采用帶有對(duì)稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑，既提高了反應(yīng)活性，又增加了涂層的致密性和柔韌性；，另外，通過采用經(jīng)過化學(xué)改性處理的無機(jī)顏填料，增加涂層的附著力和粘結(jié)強(qiáng)度；通過采用部分納米填料，增加涂層的致密性和抗?jié)B透性。
文檔編號(hào)C09D163/02GK102464934SQ201010548638
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者劉小平, 莊樹才, 李依璇, 賴廣森, 邸建軍, 魯喜剛 申請(qǐng)人:北京碧海舟腐蝕防護(hù)工業(yè)股份有限公司