專利名稱：一種直埋管道專用防腐涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種直埋管道專用防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
直埋管道的腐蝕問(wèn)題是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)當(dāng)中一直難以攻破的難題，造成直埋管道腐蝕的因素有土壤腐蝕、微生物腐蝕等，直埋管道的腐蝕導(dǎo)致管道壽命縮短、安全隱患和檢修困難等問(wèn)題，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的損失。我國(guó)每年因直埋管道腐蝕造成的鋼鐵損耗約占鋼鐵年產(chǎn)量的35%，在我國(guó)管道事故中，腐蝕造成的破壞約占30%。目前，國(guó)內(nèi)直埋管道的防腐涂料普遍存在施工復(fù)雜、對(duì)人體有害、綜合防腐性能較差和污染環(huán)境的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種直埋管道專用防腐涂料及其制備方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案為:一種直埋管道專用防腐涂料，由以下重量份的原料組成:
氟樹脂60-70份、醋酸乙烯酯20-25份、N-羥甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯180-200份 、聚醚多元醇17-34份、E-44環(huán)氧樹脂17-27.2份、二甲苯63.4-65.4 份。一種直埋管道專用防腐涂料，由以下重量份的原料組成:
氟樹脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羥甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44環(huán)氧樹脂22份、二甲苯64.2份。一種直埋管道專用防腐涂料，所述的氟樹脂是以四氟乙烯或聚偏氟乙烯為單體的氟樹脂。一種直埋管道防腐涂料的制備方法，包括以下制備步驟:
①先將醋酸乙烯酯20-25份、N-羥甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、二甲苯60份依次加入反應(yīng)釜中，60-80°C下反應(yīng)l_2h，然后向反應(yīng)釜中依次加入氟樹脂60-70份、月旨肪族異氰酸酯180-200份，90-100°C下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)完成后在135_145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；
②將步驟①制得的氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇17-34份、E-44環(huán)氧樹脂17-27.2份、二甲苯3.4-5.4份，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，2.5-3.2MPa下攪拌反應(yīng)3-6h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明的直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品。一種直埋管道防腐涂料的制備方法，具體步驟如下:
①先將醋酸乙烯酯22kg、N-羥甲基丙烯酰胺23kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反應(yīng)釜中，70°C下反應(yīng)1.5h，然后向反應(yīng)釜中依次加入氟樹脂65kg、脂肪族異氰酸酯190kg，95°C下反應(yīng)2.5h，反應(yīng)完成后在135-145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到320kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；
②將步驟①制得的320kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇25kg、E-44環(huán)氧樹脂22kg、二甲苯4.2kg，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，3.0MPa下攪拌反應(yīng)5h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明的直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品342kg。本發(fā)明的一種直埋管道專用防腐涂料，首先，針對(duì)直埋管道腐蝕因素復(fù)雜的特點(diǎn)，以醋酸乙烯酯、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯為原料發(fā)生共聚反應(yīng)，作為改性基料，使產(chǎn)品具有較好的防水、防化學(xué)性能，以氟樹脂進(jìn)行改性，與脂肪族異氰酸酯反應(yīng)得到氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物，進(jìn)一步提高本發(fā)明產(chǎn)品的耐酸、堿、鹽、有機(jī)物以及微生物腐蝕的綜合防腐能力；然后，在氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物的基礎(chǔ)上，針對(duì)直埋管道的外部環(huán)境壓強(qiáng)大、植物包被、溫度覆蓋范圍廣、傳統(tǒng)防腐涂料拉伸強(qiáng)度低等特點(diǎn)，通過(guò)E-44環(huán)氧樹脂對(duì)其進(jìn)行改性，固化后交聯(lián)度大，配合聚醚多元醇的增韌作用，增強(qiáng)了本發(fā)明產(chǎn)品的粘結(jié)強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，擴(kuò)大其溫度適用范圍，能夠適用于-60°C-18(TC的溫度范圍，另外，可有效起到阻根、阻蘆葦?shù)淖饔?，大大降低直埋管道的壓力。本發(fā)明的一種直埋管道專用防腐涂料的制備方法，以二甲苯為溶劑，氟樹脂、醋酸乙烯酯、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、脂肪族異氰酸酯為原料，首先制備氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物，然后以聚醚多元醇為擴(kuò)鏈劑和活性稀釋劑，以E-44環(huán)氧樹脂為原料與氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物采用接枝共聚法進(jìn)行改性，兩次改性過(guò)程無(wú)三廢排放、固結(jié)體無(wú)毒、低碳環(huán)保，充分滿足環(huán)保要求。本發(fā)明方法制備的一種直埋管道專用防腐涂料使用時(shí)無(wú)需多道施工，施工周期短，產(chǎn)品防腐周期長(zhǎng)。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的一種直埋管`道專用防腐涂料，耐腐蝕性能達(dá)到:耐15%H2SO4U5% NaOH和15%NaCl，斷裂伸長(zhǎng)率彡50%，檢漏電壓彡2kV，剝離強(qiáng)度彡22N/m，有效預(yù)防直埋管道的腐蝕。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種直埋管道專用防腐涂料，由以下重量份的原料組成:
氟樹脂60-70份、醋酸乙烯酯20-25份、N-羥甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯180-200份、聚醚多元醇17-34份、E-44環(huán)氧樹脂17-27.2份、二甲苯63.4-65.4 份。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案為:
一種直埋管道專用防腐涂料，由以下重量份的原料組成:
氟樹脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羥甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44環(huán)氧樹脂22份、二甲苯64.2份。采用該優(yōu)選重量份的原料組成，經(jīng)改性后得到的直埋管道專用防腐涂料可達(dá)到最優(yōu)的耐酸堿鹽腐蝕的性能，涂料防腐能力持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。一種直埋管道專用防腐涂料，所述的氟樹脂是以四氟乙烯或聚偏氟乙烯為單體的氟樹脂。以優(yōu)選的氟樹脂進(jìn)行改性后的產(chǎn)品其穩(wěn)定性較高，耐溫性能好。
一種直埋管道防腐涂料的制備方法，包括以下制備步驟:
①先將醋酸乙烯酯20-25份、N-羥甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、二甲苯60份依次加入反應(yīng)釜中，60-80°C下反應(yīng)l_2h，然后向反應(yīng)釜中依次加入氟樹脂60-70份、月旨肪族異氰酸酯180-200份，90-100°C下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)完成后在135_145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；
②將步驟①制得的氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇17-34份、E-44環(huán)氧樹脂17-27.2份、二甲苯3.4-5.4份，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，2.5-3.2MPa下攪拌反應(yīng)3_6h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明的直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品。本發(fā)明的一種直埋管道專用防腐涂料，其原料的重量份可以有以下多種組合方式:
①氟樹脂60份、醋酸乙烯酯20份、N-羥甲基丙烯酰胺20份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯180份、聚醚多元醇17份、E-44環(huán)氧樹脂17份、二甲苯63.4份。
·
②氟樹脂70份、醋酸乙烯酯25份、N-羥甲基丙烯酰胺25份、丙烯酸酯20份、月旨肪族異氰酸酯200份、聚醚多元醇34份、E-44環(huán)氧樹脂27.2份、二甲苯65.4份。③氟樹脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羥甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、月旨肪族異氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44環(huán)氧樹脂22份、二甲苯64.2份。本發(fā)明的一種直埋管道專用防腐涂料及其制備方法，可以有以下具體的實(shí)施例:本發(fā)明實(shí)施例的原料為:
氟樹脂為上海東氟化工科技有限公司生產(chǎn)的以四氟乙烯為單體的四氟樹脂和以聚偏氟乙烯為單體的高溫氟碳樹脂；
脂肪族異氰酸酯為德國(guó)德固薩脂肪族異氰酸酯TMDI，NCO含量為39.7-40% ；
E-44環(huán)氧樹脂為上海科凝新材料科技有限公司生產(chǎn)；
聚醚多元醇為淄博巨豐乳化劑廠生產(chǎn)的DL-1000聚醚多元醇。實(shí)施例1 一種直埋管道專用防腐涂料的制備方法的具體步驟如下:
①先將醋酸乙烯酯20kg、N-羥甲基丙烯酰胺20kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反應(yīng)釜中，60°C下反應(yīng)lh，然后向反應(yīng)釜中依次加入四氟樹脂60kg、脂肪族異氰酸酯180kg，90°C下反應(yīng)3h，反應(yīng)完成后在135-145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到300kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；
②將步驟①制得的300kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌5min后，依次加入聚醚多元醇17kg、E-44環(huán)氧樹脂17kg、二甲苯3.4kg，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，2.5MPa下攪拌反應(yīng)6h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明的直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品317kg。直埋管道專用改性防腐涂料產(chǎn)品的物理性能:耐酸性:12%H2S04，耐堿性:13%Na0H，耐鹽性:12%NaCl，斷裂伸長(zhǎng)率:50%，檢漏電壓:2.5kV，剝離強(qiáng)度:23N/m。實(shí)施例2 —種直埋管道專用防腐涂料的制備方法的具體步驟如下:
①先將醋酸乙烯酯25kg、N-羥甲基丙烯酰胺25kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反應(yīng)釜中，800C下反應(yīng)2h，然后向反應(yīng)釜中依次加入四氟樹脂70kg、脂肪族異氰酸酯200kg，100°C下反應(yīng)2h，反應(yīng)完成后在135-145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到340kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；
②將步驟①制得的340kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇34kg、E-44環(huán)氧樹脂27.2kg、二甲苯5.4kg，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，3.2MPa下攪拌反應(yīng)3h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明的直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品 367.2kg。直埋管道專用改性防腐涂料產(chǎn)品的物理性能:耐酸性:15%H2S04，耐堿性:14%NaOH，耐鹽性:14%NaCl，斷裂伸長(zhǎng)率:52%，檢漏電壓:2.5kV，剝離強(qiáng)度:25N/m。實(shí)施例3 —種直埋管道專用防腐涂料的制備方法的具體步驟如下:
①先將醋酸乙烯酯22kg、N-羥甲基丙烯酰胺23kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反應(yīng)釜中，70°C下反應(yīng)1.5h，然后向反應(yīng)釜中依次加入高溫氟碳樹脂65kg、脂肪族異氰酸酯190kg，95°C下反應(yīng)2.5h，反應(yīng)完成后在135-145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到320kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；
②將步驟①制得的320kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇25kg、E-44環(huán)氧樹脂22kg、二甲苯4.2kg，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，3.0MPa下攪拌反應(yīng)5h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明的直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品342kg。直埋管道專用改性防腐涂料產(chǎn)品的物理性能:耐酸性:15%H2S04，耐堿性:15%Na0H，耐鹽性:15%NaCl，斷裂伸長(zhǎng)率:60%，檢漏電壓:2.8kV，剝離強(qiáng)度:28N/m。
以本發(fā)明方法制備的一種直埋管道專用防腐涂料與傳統(tǒng)直埋管道的防腐 涂料——環(huán)氧煤浙青進(jìn)行性能比對(duì)，結(jié)果如下表所示:
—j一種直埋管道專用防腐材料 j環(huán)氧煤浙青
耐酸性 15%%S04_IO0ZoHaSO4
耐堿性—15%Na0H IO0ZoNaOH耐鹽性一 15%NaCl IO0ZoNaCl斷裂伸長(zhǎng)率_彡50% 無(wú)檢漏電壓 _>2KV 1.5KV剝離強(qiáng)度彡22N/cm_18N/cm
本發(fā)明的一種直埋管道專用防腐涂料各項(xiàng)性能均優(yōu)于環(huán)氧煤浙青。
權(quán)利要求
1.一種直埋管道專用防腐涂料，其特征在于:由以下重量份的原料組成:氟樹脂60-70份、醋酸乙烯酯20-25份、N-羥甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯180-200份、聚醚多元醇17-34份、E-44環(huán)氧樹脂17-27.2份、二甲苯63.4-65.4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直埋管道專用防腐涂料，其特征在于:由以下重量份的原料組成:氟樹脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羥甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、脂肪族異氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44環(huán)氧樹脂22份、二甲苯64.2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直埋管道專用防腐涂料，其特征在于:所述的氟樹脂是以四氟乙烯或聚偏氟乙烯為單體的氟樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直埋管道防腐涂料的制備方法，其特征在于:包括以下制備步驟: ①先將醋酸乙烯酯30-35份、N-羥甲基丙烯酰胺30-35份、丙烯酸酯20份、二甲苯60份依次加入反應(yīng)釜中，60-80°C下反應(yīng)l_2h，然后向反應(yīng)釜中依次加入氟樹脂60-70份、月旨肪族異氰酸酯180-200份，90-100°C下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)完成后在135_145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物； ②將步驟①制得的氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇17-34份、E-44環(huán)氧樹脂17-27.2份、二甲苯3.4-5.4份，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，2.5-3.2MPa下攪拌反應(yīng)3_6h至反應(yīng)液澄清透明，得到直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直埋管道防腐涂料的制備方法，其特征在于:具體步驟如下: ①先將醋酸乙烯酯22kg、 N-羥甲基丙烯酰胺23kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反應(yīng)釜中，70°C下反應(yīng)1.5h，然后向反應(yīng)釜中依次加入氟樹脂65kg、脂肪族異氰酸酯190kg，95°C下反應(yīng)2.5h，反應(yīng)完成后在135-145°C下減壓蒸餾除去二甲苯，得到320kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物； ②將步驟①制得的320kg氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇25kg、E-44環(huán)氧樹脂22kg、二甲苯4.2kg，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45°C，3.0MPa下攪拌反應(yīng)5h至反應(yīng)液澄清透明，得到直埋管道專用防腐涂料產(chǎn)品342kg。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直埋管道專用防腐涂料及其制備方法，包括以下原料和步驟①先將醋酸乙烯酯、N-羥甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、二甲苯依次加入反應(yīng)釜中，60-80℃下反應(yīng)1-2h，然后向反應(yīng)釜中依次加入氟樹脂、脂肪族異氰酸酯，90-100℃下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)完成后蒸去二甲苯，得到氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物；②將氟樹脂改性聚氨酯類預(yù)聚物轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，攪拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇、E-44環(huán)氧樹脂、二甲苯，控制反應(yīng)釜溫度不超過(guò)45℃，攪拌反應(yīng)3-6h至反應(yīng)液澄清透明，得到本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明方法制備的一種直埋管道專用防腐涂料使用時(shí)無(wú)需多道施工，施工周期短，產(chǎn)品防腐周期長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C09D175/08GK103205188SQ201310154549
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者李西勤, 宮漢民 申請(qǐng)人:山東泉舜電子科技股份有限公司