本發(fā)明涉及工業(yè)涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在石油、化工、冶煉、礦山等行業(yè)中，通常采用大型罐體來長期儲存各類具有腐蝕性的物質(zhì)，隨著時間的推移，在罐體的周圍區(qū)域的空氣中混合了上述具有腐蝕性的物質(zhì)，雖然罐體表面做了防護層，但由于罐體長期處在具有腐蝕性的環(huán)境中，同時在一定溫度情況下，尤其是在雨季，周邊環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)會侵入防護層，導(dǎo)致防護層失去保護作用，造成罐體表面嚴重腐蝕，形成重大隱患。
目前常用的解決辦法是在防護層的外部在涂覆一層環(huán)氧富鋅漆，然而由于環(huán)氧富鋅漆中的鋅與與周圍的腐蝕性物質(zhì)（例如強酸）反應(yīng)生成其它有害物質(zhì)(例如鋅與周圍空氣中的濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，使得漆膜中的微孔增多)，反而加速了罐體表面的腐蝕，故環(huán)氧富鋅漆對存儲腐蝕性物質(zhì)的罐體的保護有一定局限性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐酸、堿、鹽和腐蝕性氣體的防腐涂料及其制備方法，該防腐涂料可用于替代現(xiàn)有環(huán)氧富鋅漆。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種防腐涂料，由組分A和組分B組成，以重量計，所述組分A的含量是組分B的1.5-2.5倍；
所述組分A由以下重量比的有效成分組成：雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂45-55份、雙酚A環(huán)氧樹脂15-20份、偶聯(lián)劑3-6份、超細云母粉6-8份、緩蝕劑2-4份、納米氣相二氧化硅5-8份、消泡劑1-3份、二甲苯5-7份、丁醇2-3份；
所述組分B中的有效成分為固化劑。
優(yōu)選的，所述組分A中各有效成分的重量配比為：雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂50份、雙酚A環(huán)氧樹脂18份、偶聯(lián)劑4份、超細云母粉7份、緩蝕劑3份、納米氣相二氧化硅6份、消泡劑2份、二甲苯6份、丁醇2.5份。
其中，所述雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂固含量為100%、環(huán)氧當(dāng)量為180-210克/當(dāng)量；
所述雙酚A環(huán)氧樹脂固含量為99%、環(huán)氧當(dāng)量為185-190克/當(dāng)量；
所述偶聯(lián)劑中含有65%的酰胺基改性硅醇化合物；
所述緩蝕劑為RZ-5-硝基,間苯二甲酸鋅
所述固化劑為腰果酚改性酚醛胺固化劑，其活潑氫當(dāng)量為95。
作為本發(fā)明的另一方面，制備上述防腐涂料的方法，其中組分A采用以下步驟制備：
（1）按上述重量配比往帶攪拌器的反應(yīng)釜中加入雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A環(huán)氧樹脂、偶聯(lián)劑、消泡劑以及適量二甲苯，啟動攪拌器并加熱至60-62攝氏度，保溫4小時；
（2）升溫至78-80攝氏度，保溫2.5小時；
（3）升溫至98-100攝氏度，保溫2小時后自然冷卻至常溫得到中間產(chǎn)物，所述中間產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)粘度計檢測其在25攝氏度時的粘度為8000-12000（mPa.s）。
（4）往所述中間產(chǎn)物中加入正丁醇混合均勻后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分鐘，然后加入超細云母粉、納米氣相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分鐘，接著加入緩蝕劑攪拌混合10-30分鐘，最后加入剩余的二甲苯調(diào)整粘度后得到所述組分A，所述組分A用涂-4杯粘度計檢測其在25攝氏度時的粘度為150-180 S。
本發(fā)明取得的有益效果在于：實際使用時，將A、B組份按比例混合后，施工活化期長4-6小時，施工后，本發(fā)明中的組分A與組分B（固化劑）進行交聯(lián)反應(yīng)，形成具有高密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且不溶的高聚物質(zhì)，超細云母粉填滿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的細微空隙，漆膜整體結(jié)構(gòu)非常致密，且具有一定的韌性，故該涂料具有極佳的耐酸、堿、鹽霧、特別是耐腐蝕性氣體的能力，涂料中加入的納米氣相二氧化硅能夠提高其觸變性能，施工時有防流掛作用，進一步保證了漆膜的致密性，同時還提高了漆膜的物理機械性能。與傳統(tǒng)的環(huán)氧富鋅漆相比，本發(fā)明具防腐、防銹性能好、耐腐蝕性能強、可長期耐酸，堿，鹽介質(zhì)腐蝕、可在-20℃ +150℃的溫度條件下使用、使用壽命是普通涂料的2-3倍、性價比高等優(yōu)點。此外，本發(fā)明提供的防腐涂料的制備材料類別較少，配制方便，既可作為鋼板車間底漆，也適合用于鋼結(jié)構(gòu)的重防腐底漆。
具體實施方式
本發(fā)明的主要特點是在保證涂料施工性能的前提下，通過組分的合理搭配，同時嚴格控制反應(yīng)溫度和時間，制備出一種漆膜致密性極高、具有良好耐腐蝕和耐溫變性能的防腐涂料。
本發(fā)明提供的防腐涂料為雙組分涂料，其由組分A和組分B組成，以重量計，組分A的含量是組分B的1.5-2.5倍；
其中，組分A由以下重量比的有效成分組成：雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂45-55份、雙酚A環(huán)氧樹脂15-20份、偶聯(lián)劑3-6份、超細云母粉6-8份、緩蝕劑2-4份、納米氣相二氧化硅5-8份、消泡劑1-3份、二甲苯5-7份、丁醇2-3份；
組分B中的有效成分為固化劑。
需要說明的是，在本發(fā)明中，有效組分指的是能夠?qū)ν苛系闹苽溥^程及最終性能起到有益影響的組分，本發(fā)明提供的防腐涂料可以只由上述有效組分制備而成，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)需要在上述配方基礎(chǔ)上添加一些可以進一步提高涂料性能的其它組分。另外，上述納米氣相二氧化硅，國內(nèi)俗稱氣相法白炭黑，通常是利用鹵硅烷經(jīng)氫氧焰高溫水解制得的一種精細、特殊的無定形二氧化硅產(chǎn)品，該產(chǎn)品的原生粒徑通常在7-40nm之間，比表面積一般在100m2/g～400m2/g范圍內(nèi)。
在本發(fā)明提供的防腐涂料中，組分A采用以下方法制備得到：
（1）按上述重量配比往帶攪拌器的反應(yīng)釜中加入雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A環(huán)氧樹脂、偶聯(lián)劑、消泡劑以及適量二甲苯，啟動攪拌器并加熱至60-62攝氏度，保溫4小時；
（2）升溫至78-80攝氏度，保溫2.5小時；
（3）升溫至98-100攝氏度，保溫2小時后自然冷卻至常溫得到中間產(chǎn)物，所述中間產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)粘度計檢測其在25攝氏度時的粘度為8000-12000（mPa.s）。
（4）往所述中間產(chǎn)物中加入正丁醇混合均勻后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分鐘，然后加入超細云母粉、納米氣相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分鐘，接著加入緩蝕劑攪拌混合10-30分鐘，最后加入剩余的二甲苯調(diào)整粘度后得到所述組分A，所述組分A用涂-4杯粘度計檢測其在25攝氏度時的粘度為150-180 S。
本發(fā)明提供的防腐涂料施工時，需先將組分A和組分B混合均勻，然后再進行涂裝。
需要強調(diào)的是，為了達到本發(fā)明的目的，保證涂料的施工性能、防腐性能和物理機械性能，必須嚴格按照上述配方和方法來制備組分A，上述制備方法中之所以嚴格控制聚合反應(yīng)的溫度和時間，其目的就是為了形成多種含環(huán)氧基團的高分子化合物并嚴格控制各種高分子化合物的分子量，從而保證最終涂料成膜的致密性及其耐溫變性，使得涂料的防腐性能和使用壽命相比現(xiàn)有的環(huán)氧富鋅漆得到大幅提高。
為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地了解本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的改進之處，下面結(jié)合實施例和對比例對本發(fā)明作進一步的說明，實施例提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
實施例1：
本實施例中組分A與組分B（固化劑）的配比為1.5:1（按重量計）,組分A中各原料的重量配比為：雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂45份、雙酚A環(huán)氧樹脂20份、偶聯(lián)劑3份、超細云母粉6份、緩蝕劑4份、納米氣相二氧化硅8份、消泡劑1份、二甲苯7份、丁醇3份；
其中，雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂采用湖南嘉盛德材料科技有限公司生產(chǎn)的固含量100%、環(huán)氧當(dāng)量180-210克/當(dāng)量的雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂；雙酚A環(huán)氧樹脂采用中石化巴陵分公司生產(chǎn)的固含量90%、環(huán)氧當(dāng)量185-190克/當(dāng)量的雙酚A環(huán)氧樹脂；所述偶聯(lián)劑采用宜興優(yōu)尚化工產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)的Acceptor 3033X多功能促進劑，該多功能促進劑中的有效成分為酰胺基改性硅醇化合物，上述酰胺基改性硅醇化合物在多功能促進劑中的含量為65%；緩蝕劑采用杭州海博顏料有限公司生產(chǎn)的型號為RZ的防腐顏料，其中有效成分為5-硝基,間苯二甲酸鋅；消泡劑采用長沙欣向榮化工有限公司生產(chǎn)的型號為NX-3480的消泡劑；固化劑（即組分B）采用長沙固邦新材料有限公司生產(chǎn)的型號為MK-6018的固化劑，該固化劑中有限成分為腰果酚改性酚醛胺固化劑，其活潑氫當(dāng)量為95。
組分A采用以下方法制備得到：
（1）按上述重量配比往帶攪拌器的反應(yīng)釜中加入雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚A環(huán)氧樹脂、偶聯(lián)劑、消泡劑以及適量二甲苯，啟動攪拌器并加熱至60-62攝氏度，保溫4小時；
（2）升溫至78-80攝氏度，保溫2.5小時；
（3）升溫至98-100攝氏度，保溫2小時后自然冷卻至常溫得到中間產(chǎn)物，所述中間產(chǎn)物用旋轉(zhuǎn)粘度計檢測其在25攝氏度時的粘度為8000-12000（mPa.s）。
（4）往所述中間產(chǎn)物中加入正丁醇混合均勻后以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分鐘，然后加入超細云母粉、納米氣相二氧化硅再以1500-2100r/min的速率高速分散30-50分鐘，接著加入緩蝕劑攪拌混合10-30分鐘，最后加入剩余的二甲苯調(diào)整粘度后得到組分A，所述組分A用涂-4杯粘度計檢測其在25攝氏度時的粘度為150-180 S。
本實施例制備的防腐涂料的各項性能測試結(jié)果見表1所示。
實施例2：
本實施例與實施例1所用原料類型及組分A的制備方法均相同，二者的差別僅在于各原料的配比不同，其中組分A與組分B（固化劑）的重量配比為2.5：1，組分A中各原料的重量配比為：雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂55份、雙酚A環(huán)氧樹脂15份、偶聯(lián)劑6份、超細云母粉8份、緩蝕劑2份、納米氣相二氧化硅5份、消泡劑3份、二甲苯5份、丁醇2份。
本實施例制備的防腐涂料的各項性能測試結(jié)果見表1所示。
實施例3：
本實施例與實施例1和2所用原料類型及組分A的制備方法均相同，其差別也僅在于各原料的配比不同，其中組分A與組分B（固化劑）的重量配比為2：1，組分A中各原料的重量配比為：雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂50份、雙酚A環(huán)氧樹脂18份、偶聯(lián)劑4份、超細云母粉7份、緩蝕劑3份、納米氣相二氧化硅6份、消泡劑2份、二甲苯6份、丁醇2.5份。
本實施例制備的防腐涂料的各項性能測試結(jié)果見表1所示。
對比例：
對比例選用市售的環(huán)氧富鋅漆（長沙一力涂料科技有限公司生產(chǎn)），性能測試條件與實施例1-3相同，均按照化工行業(yè)標(biāo)準HG/T-3668-2009進行，其測試結(jié)果見表1所示。
表1
。
從上述表1的測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計表可以看出，本發(fā)明提供的防腐涂料多數(shù)指標(biāo)性能均優(yōu)于環(huán)氧富鋅漆，特別是酸、堿、鹽霧及耐溫變性能的提升極為明顯，由此可以確定其防腐性能及使用壽命明顯優(yōu)于現(xiàn)有的環(huán)氧富鋅漆。
最后需要提醒本領(lǐng)域技術(shù)人員注意的是，本發(fā)明所選用的原料、各原料的配比以及組分A的制備工藝是實現(xiàn)本發(fā)明目的的關(guān)鍵所在，實際生產(chǎn)時需要嚴格遵循上述方案實施，否則將可能無法取得與上述實施例同等的效果，例如將偶聯(lián)劑由酰胺基改性硅醇化合物替換成其他偶聯(lián)劑（如常用的硅烷偶聯(lián)劑），涂料最終的測試性能將降低7%左右，若采用的原料不變，而改變組分A的制備方法，例如將步驟（2）省略，由步驟（1）直接進入步驟（3），最終得到的涂料防腐性能（耐酸、堿及鹽霧性能）會降低5%左右，故在大規(guī)模生產(chǎn)本發(fā)明的防腐涂料時，生產(chǎn)線上各工藝參數(shù)的控制及生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性對最終產(chǎn)品的品質(zhì)將起到極為重要的影響。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實現(xiàn)，在不脫離本技術(shù)方案構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
最后，應(yīng)該強調(diào)的是，為了讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更方便地理解本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的改進之處，本發(fā)明的一些描述已經(jīng)被簡化，并且為了清楚起見，本申請文件還省略了一些其它元素，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該意識到這些省略的元素也可構(gòu)成本發(fā)明的內(nèi)容。