專利名稱：無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防腐材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于鋼筋混凝土管道、水 下地下鋼質(zhì)管道、船舶、碼頭、橋梁、海洋工程領(lǐng)域的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重 防腐蝕涂料及其制造工藝。
背景技術(shù)：
溶劑型環(huán)氧煤焦瀝青漆，在20世紀(jì)60年代末70年代初就已投放市場(chǎng)， 由于其性價(jià)比高，凡在水下地下鋼結(jié)構(gòu)工程，幾乎都采用這種涂料保護(hù)，至 今仍在使用；經(jīng)30多年的實(shí)際使用表明，溶劑型環(huán)氧煤焦瀝青漆其涂裝厚 度在600 800um之間，并與外加電流陰極保護(hù)相配合，在用于海洋鋼結(jié)構(gòu) 工程時(shí)，其防腐效果可達(dá)10 15年之久；用于埋地鋼質(zhì)管道，保護(hù)效果可 達(dá)20年以上。現(xiàn)有環(huán)氧煤焦瀝青漆存在的主要技術(shù)問(wèn)題是， 一是含有溶劑， 污染環(huán)境，浪費(fèi)能源；二是保護(hù)涂層由于溶劑的揮發(fā)產(chǎn)生針孔，所以其防腐 效果，耐化學(xué)穩(wěn)定性，絕緣性以及附著力，耐磨性，抗沖擊等性能均因此降 低；三是一次涂裝薄(80 120um)，干燥時(shí)間長(zhǎng)(表干4h，實(shí)干18 24h， 完全固化4 7d)，從而導(dǎo)致施工時(shí)間長(zhǎng)，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有溶劑型環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一 種觸變性強(qiáng)并可在混凝土初凝和濕態(tài)的狀況下涂裝的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重 防腐蝕涂料及其制造工藝，該無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料不僅大大提高了施工效率和質(zhì)量，縮短了施工周期，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，且加工制造該涂料 僅需一臺(tái)高速分散機(jī)即可，免去了生產(chǎn)傳統(tǒng)涂料的球磨工序，簡(jiǎn)化了工藝流 程，提高了生產(chǎn)工效等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述
一種無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料，其包括甲、乙兩種組份 甲組份包括20 50質(zhì)量單位的環(huán)氧樹(shù)脂、10~15質(zhì)量單位的活性稀釋
劑，0.5 2質(zhì)量單位的流變助劑，0.5 2質(zhì)量單位的消泡劑，0.5 2質(zhì)量單位 的流平劑，1 3質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，0.5 2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以 及36~55質(zhì)量單位的礦物填充料；
乙組份包括15 20質(zhì)量單位的胺類(lèi)固化劑，25 30質(zhì)量單位的煤焦油， 0.5 2質(zhì)量單位的消泡劑，0.3 2質(zhì)量單位的流平劑，0.5 2質(zhì)量單位的潤(rùn)濕 分散劑，0.7~2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及45~55質(zhì)量單位的礦物填充料。
制造所述無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的工藝，其中，甲組份的制造 工藝為先將環(huán)氧樹(shù)脂、活性稀釋劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑放入高 速分散機(jī)中攪拌均勻，再加入氣相二氧化硅和流變助劑繼續(xù)攪拌至混合均 勻；接著，加入礦物填充料后進(jìn)行高速分散，再進(jìn)行低速攪拌，然后，檢驗(yàn) 其粘度；若粘度不合格，繼續(xù)低速攪拌，直到粘度被檢驗(yàn)合格；若粘度合格， 過(guò)濾后即成甲組份成品。
制造所述無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的工藝，其中，乙組份的制造 工藝為先將煤焦油、消泡劑、流平劑、潤(rùn)濕分散劑放入高速分散機(jī)中攪拌 均勻，再加入氣相二氧化硅繼續(xù)攪拌至混合均勻；接著，放入礦物填充料后 進(jìn)行高速分散，再放入胺類(lèi)固化劑后進(jìn)行低速攪拌；然后檢測(cè)混合物的粘度，若粘度不合格，繼續(xù)進(jìn)行低速攪拌，直到粘度被檢驗(yàn)合格；若粘度合格，過(guò) 濾后即成乙組份成品。
噴涂所述無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的方法，其中，將體積相同的 無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的甲、乙組份分別裝入雙組份高壓無(wú)氣噴涂 機(jī)的相應(yīng)噴腔中進(jìn)行噴涂。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后將達(dá)到如下的積極效果
本發(fā)明所提供的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料不含溶劑，是一種環(huán)境 友好型、資源節(jié)約型的環(huán)保涂料，不會(huì)產(chǎn)生溶劑揮發(fā)針孔，從而提高了涂層 的防腐性、耐化學(xué)藥品性和絕緣性；其采用了礦物填充料，提高了涂層的堅(jiān) 韌度、耐磨性和抗沖擊性，并解決了厚膜化的問(wèn)題；采用胺類(lèi)固化劑，固化 速度快，可在混凝土管道濕態(tài)時(shí)進(jìn)行涂裝，并免去了澆水護(hù)養(yǎng)的工序。涂裝 時(shí)，采用雙組份高壓無(wú)氣噴涂工藝，大大提高了施工效率和質(zhì)量，縮短了施 工周期，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。加工制造該涂料僅需一臺(tái)高速分散機(jī)即可，免去 了生產(chǎn)傳統(tǒng)涂料的球磨工序，簡(jiǎn)化了工藝流程，提高了生產(chǎn)工效。


圖1為制造無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料中甲組份的工藝流程圖； 圖2為制造無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料中乙組份的工藝流程圖； 圖3為涂裝無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料涂層的鋼筋混凝土基材剖視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
一種無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料，包括甲乙兩種組份，其中，甲組份包括35質(zhì)量單位的低分子環(huán)氧樹(shù)脂、IO質(zhì)量單位的活性稀釋劑，0.5質(zhì) 量單位的流變助劑，0.5質(zhì)量單位的消泡劑，0.5質(zhì)量單位的流平劑，l質(zhì)量 單位的潤(rùn)濕分散劑，0.5質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及52質(zhì)量單位的礦物填 充料；
乙組份包括20質(zhì)量單位的胺類(lèi)固化劑，30質(zhì)量單位的煤焦油，0.5質(zhì) 量單位的消泡劑，0.3質(zhì)量單位的流平劑，0.5質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，0.7 質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及48質(zhì)量單位的礦物填充料。
實(shí)施例2:
一種無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料，包括甲乙兩種組份，其中，甲組 份包括36質(zhì)量單位的低分子環(huán)氧樹(shù)脂、13質(zhì)量單位的活性稀釋劑，1.2質(zhì) 量單位的流變助劑，1.1質(zhì)量單位的消泡劑，1.1質(zhì)量單位的流平劑，1.5質(zhì) 量單位的潤(rùn)濕分散劑，1.1質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及45質(zhì)量單位的礦物 填充料；
乙組份包括18質(zhì)量單位的胺類(lèi)固化劑，28質(zhì)量單位的煤焦油，1.3質(zhì) 量單位的消泡劑，1.2質(zhì)量單位的流平劑，1.2質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，1.3 質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及49質(zhì)量單位的礦物填充料。
實(shí)施例3:
一種無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料，包括甲乙兩種組份，其中，甲組 份包括40質(zhì)量單位的低分子環(huán)氧樹(shù)脂、12質(zhì)量單位的活性稀釋劑，2質(zhì)量 單位的流變助劑，2質(zhì)量單位的消泡劑，2質(zhì)量單位的流平劑，3質(zhì)量單位的 潤(rùn)濕分散劑，2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及37質(zhì)量單位的礦物填充料；
乙組份包括20質(zhì)量單位的胺類(lèi)固化劑，30質(zhì)量單位的煤焦油，2質(zhì)量單位的消泡劑，2質(zhì)量單位的流平劑，2質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，2質(zhì)量單位 的氣相二氧化硅以及42質(zhì)量單位的礦物填充料。
其中，實(shí)施例l、 2、 3中所述的礦物填充料采用硅氧鍵類(lèi)礦物填充料， 胺類(lèi)固化劑采用曼尼斯堿固化劑。
加工制造無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的工藝如下所述
甲組份的制造工藝流程如圖l所示先將相應(yīng)質(zhì)量單位的環(huán)氧樹(shù)脂、活 性稀釋劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑放入高速分散機(jī)中攪拌均勻，接著 加入氣相二氧化硅和流變助劑繼續(xù)攪拌至混合均勻，然后加入硅氧鍵類(lèi)礦物 填充料高速分散30~40分鐘，再進(jìn)行不超過(guò)10分鐘的低速攪拌后檢驗(yàn)其粘 度，其中甲組份的粘度需要達(dá)到10000 20000cp(25t:士rC范圍內(nèi))，若粘度 不合格，則繼續(xù)進(jìn)行低速攪拌，直到粘度被檢測(cè)合格；粘度合格后，用100 目的尼龍網(wǎng)濾去較大顆粒物即成甲組份成品。
乙組份的制造工藝流程如圖2所示先將煤焦油、消泡劑、流平劑、潤(rùn) 濕分散劑放入高速分散機(jī)中攪拌均勻，再加入氣相二氧化硅繼續(xù)攪拌至均 勻，接著放入硅氧鍵類(lèi)礦物填充料后高速分散30 40分鐘，再放入曼尼斯堿 固化劑進(jìn)行不超過(guò)10分鐘的低速攪拌，然后檢測(cè)混合物的粘度，其中，乙 組份的粘度需要達(dá)到30000 40000cp(25。C土rC范圍內(nèi))，若經(jīng)檢測(cè)粘度不合 格，繼續(xù)進(jìn)行低速攪拌，直到粘度被檢測(cè)合格；粘度經(jīng)檢測(cè)合格后，用100 目的過(guò)濾網(wǎng)濾去較大顆粒物即成乙組份成品。
噴涂所述無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料時(shí)，只需將體積相同的無(wú)溶劑 環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料甲組份、乙組份分別裝入雙組份高壓無(wú)氣噴涂機(jī)的 相應(yīng)噴腔中，利用該噴涂機(jī)直接進(jìn)行噴涂，推薦涂裝一道。圖3所示為在鋼筋混凝土基材1表面上涂裝有一道無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重 防腐蝕涂料涂層2的剖視圖。
本發(fā)明涂料中不含溶劑，克服了現(xiàn)有溶劑型環(huán)氧煤焦瀝青漆污染環(huán)境， 浪費(fèi)能源，給涂膜造成針孔的弊病，從而提高了涂層對(duì)各種腐蝕介質(zhì)的隔絕 性、對(duì)雜散電流的絕緣性及耐化學(xué)穩(wěn)定性，加之采用的硅氧鍵類(lèi)礦物填充料 具有很強(qiáng)的耐磨性、抗沖擊性和耐壓性，從而更增強(qiáng)了涂料的機(jī)械強(qiáng)度；所 述的硅氧鍵類(lèi)礦物填充料帶有硅醇基，具有氫鍵作用，呈三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 其表面帶有靜電力，更加強(qiáng)了礦物填充料之間的觸變效果，從而使涂料厚膜 化問(wèn)題得到解決，經(jīng)試驗(yàn)表明， 一次涂裝本發(fā)明涂料的涂膜厚度可達(dá)1000um 以上不流掛。
為解決傳統(tǒng)涂料固化速度慢的問(wèn)題，本發(fā)明涂料采用了能起自催化作用 的胺類(lèi)固化劑(如實(shí)施例中采用的曼尼斯堿固化劑)，這種胺類(lèi)固化劑的氮 原子上帶有負(fù)電性，屬親核試劑，在與環(huán)氧樹(shù)脂起化學(xué)反應(yīng)時(shí)，帶有負(fù)電性 的親核試劑攻擊環(huán)氧環(huán)中帶正電性的電子云密度較低的碳原子，引起C-O鍵 斷裂，使環(huán)氧鍵開(kāi)環(huán)聚合，從而使涂料固化；另外，這種胺類(lèi)固化劑本身還 帶有負(fù)電性的羥基，所以更加強(qiáng)了對(duì)環(huán)氧環(huán)中帶正電性碳原子的攻擊力，更 加速了環(huán)氧基的開(kāi)環(huán)反應(yīng)，從而加速了涂料的固化速率；加之本涂料為無(wú)溶 劑涂料，消除了溶劑型涂料中溶劑的空間位阻效應(yīng)，還由于雙組份高壓無(wú)氣 噴涂機(jī)本身帶有自動(dòng)加熱系統(tǒng)，所以更加速了涂料的固化速度，從而解決了 涂料的速固化問(wèn)題。
對(duì)于鋼筋混凝土管道在初凝和濕態(tài)情況下的涂裝問(wèn)題，首先，本發(fā)明的 涂料沒(méi)有溶劑揮發(fā)，不會(huì)影響水泥水化作用，其次，涂料中的環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑起化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生了大量羥基，羥基是親水性基團(tuán)，所以盡管混凝土管 表面處于初凝潮濕狀態(tài)，涂料仍然能夠附著于混凝土表面；混凝土中配制水 的量恰好是水泥水化所需要的量，沒(méi)有多余的水，所以不會(huì)產(chǎn)生破壞性的蒸 氣壓，即使產(chǎn)生少量的蒸氣，其壓力也小于涂層與混凝土之間的附著力，所 以不會(huì)影響涂層的附著力；再次，涂料在混凝土初凝和濕態(tài)情況下直接涂裝， 使混凝土中的水份被涂層包覆而封閉在內(nèi)部，供水泥充分水化而無(wú)損失，從 而起到了護(hù)養(yǎng)作用而無(wú)需澆水護(hù)養(yǎng)。
本涂料涂裝時(shí)采用雙組份高壓無(wú)氣噴涂機(jī)噴涂，該噴涂工藝要求涂料除 了能厚膜化外，還需高粘度，本發(fā)明涂料通過(guò)顏基比的調(diào)節(jié)，使涂料達(dá)到高 粘度(在25。C士rC溫度下，甲組份的粘度達(dá)到10000 20000cp，乙組份的粘 度達(dá)到30000 40000cp)，從而滿足了使用要求。采用雙組份高壓無(wú)氣噴涂工 藝，可以大大提高施工效率和涂裝質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并節(jié)約能源。 經(jīng)試驗(yàn)，本發(fā)明的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料達(dá)到了如下指標(biāo) 本發(fā)明涂料的固體含量295%，達(dá)到了國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中要求的GB/T1725 標(biāo)準(zhǔn)；在25。C土rC溫度下的粘度，甲組份在10000 20000cp范圍內(nèi)，乙組份 在30000~40000cp范圍內(nèi)，達(dá)到了 ASTMD2196標(biāo)準(zhǔn)；其密度在1.3~1.5g/ml 范圍內(nèi)，達(dá)到了 GB/T6750標(biāo)準(zhǔn)；其適用期S30分鐘；涂膜干燥時(shí)間，表干^2.5 小時(shí)，實(shí)干S8小時(shí)，達(dá)到GB/T1728標(biāo)準(zhǔn)；硬度SH，達(dá)到GB/T 6739標(biāo)準(zhǔn)； 附著力21.5Mpa，達(dá)到ASTM D4541 B標(biāo)準(zhǔn)；抗沖擊力^20 Kg'cm，達(dá)到ASTM G14標(biāo)準(zhǔn)；其耐磨性(750g，1000r)，失重S0.1g，達(dá)到GB/T 1768標(biāo)準(zhǔn)；耐 鹽霧4000小時(shí)，達(dá)到了 GB/T 1771規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；在3%的鹽水中浸泡90天、 10%的NaOH堿液中浸泡30天、10%的112804酸液中浸泡30天，均達(dá)到了GB/T 1763標(biāo)準(zhǔn)中不開(kāi)裂、不起泡、不脫落的技術(shù)要求；其介電強(qiáng)度 三25MV/m，體積電阻率24x1012^111，均滿足了 SY/T0447標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)要求； 其30天(30d)的氯離子滲透系數(shù)^5xi(r3 mg/cm2*d，達(dá)到JTJ275標(biāo)準(zhǔn)的要 求。另外，其儲(chǔ)存期達(dá)到12個(gè)月。在實(shí)際應(yīng)用中，其在南水北調(diào)工程北京段PCCP管防腐工程實(shí)際施工中 滿足了防腐、厚膜化、速固化及在混凝土濕態(tài)狀況下涂裝等各項(xiàng)要求。綜上，本發(fā)明涂料涂裝后的涂層堅(jiān)韌耐磨，附著力抗沖擊性能強(qiáng)，對(duì)地 下水、酸、堿、鹽、二氧化碳、氯離子、硫酸鹽還原菌具有優(yōu)異的防腐性， 對(duì)雜散電流具有極高的絕緣性，對(duì)各種化學(xué)介質(zhì)具有極高的穩(wěn)定性，能夠長(zhǎng) 期有效地保護(hù)底層基材；在實(shí)際施工過(guò)程中， 一次涂裝厚度可達(dá)1000um不 流掛，并能迅速固化，在25。C環(huán)境條件下，表干1.5h，實(shí)干6h， 12h可以 搬運(yùn)吊裝；可在混凝土初凝和濕態(tài)的狀況下涂裝，不影響水泥水化作用和涂 層附著力，并對(duì)混凝土起護(hù)養(yǎng)作用，免去了澆水護(hù)養(yǎng)工序，由上，本發(fā)明為 鋼筋混凝土防腐工程以及鋼結(jié)構(gòu)件防腐工程提供了優(yōu)質(zhì)的涂料；結(jié)合雙組份 高壓無(wú)氣噴涂工藝，施工效率高并能獲得優(yōu)質(zhì)涂層。
權(quán)利要求
1、 一種無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料，其特征在于；其包括甲、乙兩種組份甲組份包括20～50質(zhì)量單位的環(huán)氧樹(shù)脂、10～15質(zhì)量單位的活性稀釋劑，0.5～2質(zhì)量單位的流變助劑，0.5～2質(zhì)量單位的消泡劑，0.5～2質(zhì)量單位的流平劑，1～3質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，0.5～2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及36～55質(zhì)量單位的礦物填充料；乙組份包括15～20質(zhì)量單位的胺類(lèi)固化劑，25～30質(zhì)量單位的煤焦油，0.5～2質(zhì)量單位的消泡劑，0.3～2質(zhì)量單位的流平劑，0.5～2質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，0.7～2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及45～55質(zhì)量單位的礦物填充料。
2、如權(quán)利要求1所述的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料的制造 工藝，其特征在于；甲組份的制造工藝先將環(huán)氧樹(shù)脂、活性稀釋劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、流平劑放入 高速分散機(jī)中攪拌均勻，再加入氣相二氧化硅和流變助劑繼續(xù)攪拌至 混合均勻；接著，加入礦物填充料后進(jìn)行高速分散，再進(jìn)行低速攪拌， 然后，檢驗(yàn)其粘度；若粘度不合格，繼續(xù)低速攪拌，直到粘度被檢驗(yàn) 合格；若粘度合格，過(guò)濾后即成甲組份成品；乙組份的制造工藝先將煤焦油、消泡劑、流平劑、潤(rùn)濕分散劑放入高速分散機(jī)中攪 拌均勻，再加入氣相二氧化硅繼續(xù)攪拌至混合均勻；接著，放入礦物填充料后進(jìn)行高速分散，再放入胺類(lèi)固化劑后進(jìn)行低速攪拌；然后檢 測(cè)混合物的粘度，若粘度不合格，繼續(xù)進(jìn)行低速攪拌，直到粘度被檢 驗(yàn)合格；若粘度合格，過(guò)濾后即成乙組份成品。
3、如權(quán)利要求1、 2所述的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料及其 制造工藝，其特征在于；將體積相同的無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂 料甲組份、乙組份分別裝入雙組份高壓無(wú)氣噴涂機(jī)的相應(yīng)噴腔中進(jìn)行 噴涂。
全文摘要
一種無(wú)溶劑環(huán)氧煤焦油重防腐蝕涂料及其制造工藝，涉及防腐材料技術(shù)領(lǐng)域，其包括甲、乙兩種組份甲組份20～50質(zhì)量單位的環(huán)氧樹(shù)脂、10～15質(zhì)量單位的活性稀釋劑，0.5～2質(zhì)量單位的流變助劑，0.5～2質(zhì)量單位的消泡劑，0.5～2質(zhì)量單位的流平劑，1～3質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，0.5～2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及36～55質(zhì)量單位的礦物填充料；乙組份15～20質(zhì)量單位的胺類(lèi)固化劑，25～30質(zhì)量單位的煤焦油，0.5～2質(zhì)量單位的消泡劑，0.3～2質(zhì)量單位的流平劑，0.5～2質(zhì)量單位的潤(rùn)濕分散劑，0.7～2質(zhì)量單位的氣相二氧化硅以及45～55質(zhì)量單位的礦物填充料。
文檔編號(hào)C09D5/08GK101284969SQ20071005432
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月14日
發(fā)明者諍 吳, 方大慶, 蔡云露 申請(qǐng)人:廈門(mén)雙瑞船舶涂料有限公司