一種耐原油涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐原油涂料組合物，在100質(zhì)量份的A組分中，樹(shù)脂基料25～33份，顏料和填料50～60份，助劑1～3份，余量為有機(jī)溶劑，其中，樹(shù)脂基料為一種高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與一種或多種低分子量環(huán)氧樹(shù)脂的混合物；在100質(zhì)量份的B組分中，聚酰胺35～45份，改性胺40～55份，偶聯(lián)劑0.1～1.5份，催化劑0.1～1.5份，余量為混合溶劑，其中，改性胺是用含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)有機(jī)胺進(jìn)行改性得到的，在所用100質(zhì)量份原料中，有機(jī)胺35～55份，含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂10～25份，余量為混合溶劑。涂層性能達(dá)到原油船貨油艙保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)，適合用作原油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、設(shè)施的涂層保護(hù)。
【專利說(shuō)明】一種耐原油涂料組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐原油涂料組合物，特別適合作原油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的底材防腐蝕保護(hù)涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]原油本身含有水、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體，在含硫量較高的原油中，還含有硫醇和噻吩等有機(jī)硫化物；原油中一般還混有油田咸水。因此，原油本身就具有腐蝕性，而在原油儲(chǔ)運(yùn)的環(huán)境下，這些物質(zhì)會(huì)變成更具腐蝕性的物質(zhì)。此外，在原油的運(yùn)輸及裝卸的過(guò)程中，一般需要加熱，通常溫度控制在60~70°C，最高溫度一般不會(huì)超過(guò)80°C。由此可見(jiàn)，原油的本身腐蝕性和油船儲(chǔ)運(yùn)的特殊狀態(tài)成為原油船貨油艙腐蝕的最主要因素。為提高大型原油船的安全性，除從設(shè)計(jì)方面，要求單殼油船改成雙殼油船外，對(duì)原油船的貨油艙本身的防腐蝕涂層要求也更為嚴(yán)格。國(guó)際海事組織(MO)于2010年決議案通過(guò)了的一項(xiàng)重要的船舶涂料標(biāo)準(zhǔn)《原油船貨油艙保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)原油艙的保護(hù)涂層的耐蝕性提出了高要求，涂層對(duì)原油艙的保護(hù)要有15年的壽命。而目前現(xiàn)有的防腐蝕涂料仍不能具有耐高溫、耐原油、耐含油污水腐蝕及保護(hù)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種耐原油涂料組合物，該涂料具有柔韌性好、耐高溫、耐原油及含油污水腐蝕、抗陰極剝離的優(yōu)點(diǎn)，特別適合作原油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的底材防腐蝕保護(hù)涂層。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種耐原油涂料組合物，它是由A組分和B組分構(gòu)成的常溫固化的雙組分環(huán)`氧涂料，其特征在于，A組分由樹(shù)脂基料、顏料、填料、助劑、有機(jī)溶劑組成，在100質(zhì)量份的A組分中，樹(shù)脂基料25~33份，顏料和填料50~60份，助劑I~3份，余量為有機(jī)溶劑，其中，樹(shù)脂基料為一種高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與一種或多種低分子量環(huán)氧樹(shù)脂的混合物，其中，高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與低分子量環(huán)氧樹(shù)脂用量的質(zhì)量比為1:1~3 ;
[0005]B組分由聚酰胺、改性胺、偶聯(lián)劑、催化劑、混合溶劑組成，在100質(zhì)量份的B組分中，聚酰胺35~45份，改性胺40~55份，偶聯(lián)劑0.1~1.5份，催化劑0.1~1.5份，余量為混合溶劑，其中，改性胺是用含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)有機(jī)胺進(jìn)行改性得到的，改性時(shí)，在所用100質(zhì)量份原料中，有機(jī)胺35~55份，含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂10~25份，余量為混合溶劑；偶聯(lián)劑為含氮原子的硅烷偶聯(lián)劑；聚酰胺為二聚酸與多乙烯多胺反應(yīng)形成的聚酰胺，其25°C粘度< 1000OmPa.S，胺值為300~400mgK0H/g。
[0006]使用時(shí)，分別將B組分、A組分?jǐn)嚢杈鶆?，按B組分:A組分的質(zhì)量比1:10混合均勻，熟化15~30min即可使用。
[0007]上述耐原油涂料組合物中，構(gòu)成所述A組分中樹(shù)脂基料的高分子量環(huán)氧樹(shù)脂為分子量在850~1500的環(huán)氧樹(shù)脂；低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧值聞?dòng)?.44的環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或幾種。[0008]上述耐原油涂料組合物中，構(gòu)成所述A組分中樹(shù)脂基料的高分子量環(huán)氧樹(shù)脂為E-20、E-14、E-12中的一種；低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂為E_44、E_51、F_51、南亞環(huán)氧樹(shù)脂有限公司的NPEF170中的一種或幾種。
[0009]上述耐原油涂料組合物中，其所述A組分中的顏料為著色顏料二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、酞菁藍(lán)中的一種或幾種；填料為滑石粉、硫酸鋇、石英粉、云母粉、長(zhǎng)石粉、硅灰粉、煅燒瓷土、硅微粉中的一種或幾種；助劑為分散劑、消泡劑、觸變劑中的一種或幾種；有機(jī)溶劑為質(zhì)量比4:1的二甲苯/ 丁醇混合液。
[0010]上述耐原油涂料組合物中，其所述B組分中，改性胺的具體制備工藝如下:在裝有分水器的反應(yīng)釜內(nèi)，加入有機(jī)胺和混合溶劑，攪拌均勻后，加熱升溫至40°C，滴加含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂的溶液，滴加完畢，升溫至80°C并保溫I小時(shí)，在分水器注滿混合溶劑，升溫至110°C~120°C進(jìn)行回流脫水，直至分水器基本沒(méi)有水珠脫出，再繼續(xù)回流60分鐘，即制得改性胺。
[0011]上述耐原油涂料組合物中，制備所述改性胺時(shí)，所用含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂為卡德萊公司的產(chǎn)品，其產(chǎn)品牌號(hào)為Cardolite LITE2513HP或Cardolite NC513 ;所用有機(jī)胺為4，4-二氨基二環(huán)己基甲烷、異佛爾酮二胺、間苯二甲胺、二乙氨基丙胺中的一種或幾種；所用混合溶劑是甲基異丁基酮與二甲苯的混合物，兩者的質(zhì)量比為1/2。 [0012]上述耐原油涂料組合物中，其所述B組分中，聚酰胺為科寧公司的VersmideV-140、福州百盛精細(xì)化學(xué)品有限公司的BS815、BS830中的一種；偶聯(lián)劑為德謙公司的1121、道康寧公司的Z-6020、日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社的KBM-603中的一種；催化劑為苯酚、水楊酸、苯甲醇、常州山峰化工有限公司的DMP-30中的一種。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)效果是:本發(fā)明技術(shù)方案的耐原油涂料組合物具有下述技術(shù)效果:
[0014]①A組分的基料樹(shù)脂是一種高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與一種或多種低分子量環(huán)氧樹(shù)脂的混合物，而且高、低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂比例適宜，其中高分子量環(huán)氧樹(shù)脂分子量較大，分子鏈長(zhǎng)，提高了漆膜的柔韌性，低分子量的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂，降低了體系的粘度，提高了漆膜交聯(lián)密度，由此可以使涂料組合物的固體含量到達(dá)80wt%以上，
[0015]②在B組分中的改性胺是用含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)有機(jī)胺進(jìn)行改性得到的，改性胺所用的環(huán)氧樹(shù)脂粘度低，但具有低揮發(fā)性，可以增強(qiáng)漆膜的抗沖擊性、耐化學(xué)性、耐水性的性能，含有的苯環(huán)增加了氫離子進(jìn)攻氨基位阻，同時(shí)降低了氨基分布的密度，改善提高了小分子有機(jī)胺的耐酸性，另外，該單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂的分子量較小，一端與有機(jī)胺交聯(lián)改性有機(jī)胺，另一端可在交聯(lián)后的分子鏈中自由活動(dòng)，在交錯(cuò)的分子鏈中起到增韌緩沖的作用，從而提高漆膜的柔韌性能。因此，改性后的有機(jī)胺，固化環(huán)氧所得漆膜的耐酸性和柔韌性都得到了明顯的改善和提高；
[0016]③在B組分中的偶聯(lián)劑為含氮原子的硅烷偶聯(lián)劑，當(dāng)涂料涂覆在底材表面時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑與底材上的水分子作用水解形成硅羥基，與底材上的羥基形成化學(xué)鍵合從而提高了附著力，含氮原子的硅烷偶聯(lián)劑能夠明顯提高涂料在老化車(chē)間底漆上的濕附著力和抗剝尚性;
[0017]④在B組分中的聚酰胺粘度低，其分子鏈一端具有二聚酸的長(zhǎng)碳鏈的疏水結(jié)構(gòu)，另一端為多胺的親水結(jié)構(gòu)，因此對(duì)許多底材有良好的潤(rùn)濕作用。
[0018]本發(fā)明耐原油涂料組合物的B組分貯存穩(wěn)定性好，密封于玻璃瓶中，常溫放置6個(gè)月，肉眼觀察外觀無(wú)變化仍為透明狀。
[0019]本發(fā)明耐原油涂料組合物各個(gè)組分搭配合理、用量適宜，相互具有協(xié)同作用。由該涂料組合物制備的樣板漆膜經(jīng)4200小時(shí)的耐海水試驗(yàn)未起泡，耐陰極剝離試驗(yàn)< 8_，按《原油船貨油艙保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行氣密柜試驗(yàn)和原油浸沒(méi)試驗(yàn)檢測(cè)，90天的氣密柜試驗(yàn)和180天的原油浸泡試驗(yàn)都通過(guò)，符合要求(見(jiàn)表4)。適合用作原油船貨油艙、原油儲(chǔ)罐等原油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、設(shè)施的涂層保護(hù)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但不局限于此。
[0021]實(shí)施例及比較例所用原材料除另有說(shuō)明外均為市售工業(yè)用品，可通過(guò)商業(yè)渠道購(gòu)得。
[0022]實(shí)施例1制備A組分Al和A2
[0023]①配方
[0024]本發(fā)明耐原油涂料組合物中，在100質(zhì)量份的A組分中，樹(shù)脂基料25~33份，顏料和填料50~60份，助劑I~3份，余量為有機(jī)溶劑，其中，樹(shù)脂基料為一種高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與一種或多種低分子量環(huán)氧樹(shù)脂的混合物，其中，聞分子量環(huán)氧樹(shù)脂與低分子量環(huán)氧樹(shù)脂用量的質(zhì)量比為1:1~3，具體配方見(jiàn)表1。
[0025]表1
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種耐原油涂料組合物，它是由A組分和B組分構(gòu)成的常溫固化的雙組分環(huán)氧涂料，其特征在于，A組分由樹(shù)脂基料、顏料、填料、助劑、有機(jī)溶劑組成，在100質(zhì)量份的A組分中，樹(shù)脂基料25~33份，顏料和填料50~60份，助劑I~3份，余量為有機(jī)溶劑，其中，樹(shù)脂基料為一種高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與一種或多種低分子量環(huán)氧樹(shù)脂的混合物，其中，高分子量環(huán)氧樹(shù)脂與低分子量環(huán)氧樹(shù)脂用量的質(zhì)量比為1:1~3 ; B組分由聚酰胺、改性胺、偶聯(lián)劑、催化劑、混合溶劑組成，在100質(zhì)量份的B組分中，聚酰胺35~45份，改性胺40~55份，偶聯(lián)劑0.1~1.5份，催化劑0.1~1.5份，余量為混合溶劑，其中，改性胺是用含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)有機(jī)胺進(jìn)行改性得到的，改性時(shí)，在所用100質(zhì)量份原料中，有機(jī)胺35~55份，含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂10~25份，余量為混合溶劑；偶聯(lián)劑為含氮原子的硅烷偶聯(lián)劑；聚酰胺為二聚酸與多乙烯多胺反應(yīng)形成的聚酰胺，其25°C粘度< 1000OmPa.S，胺值為300~400mgK0H/g。 使用時(shí)，分別將B組分、A組分?jǐn)嚢杈鶆?，按B組分:A組分的質(zhì)量比1:10混合均勻，熟化15~30min即可使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐原油涂料組合物，其特征在于，構(gòu)成所述A組分中樹(shù)脂基料的聞分子量環(huán)氧樹(shù)脂為分子量在850~1500的環(huán)氧樹(shù)脂；低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧值聞?dòng)?.44的環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐原油涂料組合物，其特征在于，構(gòu)成所述A組分中樹(shù)脂基料的聞分子量環(huán)氧樹(shù)脂為E-20、E-14、E-12中的一種；低分子量的環(huán)氧樹(shù)脂為E_44、E_51、F-51、南亞環(huán)氧樹(shù)脂有限公司的NPEF170中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐原油涂料組合物，其特征在于，所述A組分中的顏料為著色顏料二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、酞菁藍(lán)中的一種或幾種；填料為滑石粉、硫酸鋇、石英粉、云母粉、長(zhǎng)石粉、硅灰粉、煅燒瓷`土、硅微粉中的一種或幾種；助劑為分散劑、消泡劑、觸變劑中的一種或幾種；有機(jī)溶劑為質(zhì)量比4:1的二甲苯/ 丁醇混合液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐原油涂料組合物，其特征在于，所述B組分中，改性胺的具體制備工藝如下:在裝有分水器的反應(yīng)釜內(nèi)，加入有機(jī)胺和混合溶劑，攪拌均勻后，加熱升溫至40°C，滴加含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂的溶液，滴加完畢，升溫至80°C并保溫I小時(shí)，在分水器注滿混合溶劑，升溫至110°C~120°C進(jìn)行回流脫水，直至分水器基本沒(méi)有水珠脫出，再繼續(xù)回流60分鐘，即制得改性胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐原油涂料組合物，其特征在于，制備所述改性胺時(shí)，所用含有苯環(huán)的單官能度的環(huán)氧樹(shù)脂為卡德萊公司的產(chǎn)品，其產(chǎn)品牌號(hào)為Cardolite LITE2513HP或Cardolite NC513 ;所用有機(jī)胺為4，4-二氨基二環(huán)己基甲烷、異佛爾酮二胺、間苯二甲胺、二乙氨基丙胺中的一種或幾種；所用混合溶劑是甲基異丁基酮與二甲苯的混合物，兩者的質(zhì)量比為1/2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐原油涂料組合物，其特征在于，所述B組分中，聚酰胺為科寧公司的Versmide v_140、福州百盛精細(xì)化學(xué)品有限公司的BS815、BS830中的一種；偶聯(lián)劑為德謙公司的1121、道康寧公司的Z-6020、日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社的KBM-603中的一種；催化劑為苯酚、水楊酸、苯甲醇、常州山峰化工有限公司的DMP-30中的一種。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK103725164SQ201310641666
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】王秀娟, 馬勝軍, 常安樂(lè), 方健君, 李敏, 張偉麗 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油常州涂料化工研究院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油常州環(huán)保涂料有限公司