本發(fā)明涉及重防腐涂料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥涂料。
背景技術(shù):
玻璃鱗片膠泥涂料是近年來新興的一種涂料。中國發(fā)明專利申請公開號CN1789351A提供了一種玻璃鱗片膠泥涂料,由乙烯基酯樹脂、玻璃鱗片和添加劑組成,固化后具有優(yōu)良的韌性和抗疲勞性,優(yōu)異的防滲漏性和密封性,適用于煙氣脫硫FGD裝置的內(nèi)襯防腐。
然而隨著市場的深度發(fā)展,玻璃鱗片膠泥的應(yīng)用不再僅限于FGD領(lǐng)域,而是被廣泛延伸到其他防腐工程領(lǐng)域。中國發(fā)明專利公開號CN1035622C公開了一種玻璃鱗片防腐涂料,由雙酚A型環(huán)氧樹脂、二甲苯、玻璃鱗片、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、改性胺類固化劑等組成,可用于污水管道、儲罐等重防蝕領(lǐng)域。然而該技術(shù)經(jīng)施用后不同程度的存在耐溫性能差、低溫施工性能差、適應(yīng)面窄等局限性。
目前市面上的乙烯基酯樹脂鱗片膠泥,基本為刮涂型,容易出現(xiàn)收縮大容易脫落、絕對粘結(jié)性能不足易脫落、整體強度不足、耐冷熱沖擊不足、大面積施工耗時耗力的問題。為開發(fā)低收縮、低輪廓劑及低收縮樹脂,國內(nèi)外針對中高溫成型模壓團狀模塑料BMC和片狀模塑料SMC方面進(jìn)行大量研究工作,以期改善膠泥涂料的性能,然而針對常溫固化方面的研究還未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明從常溫固化角度出發(fā),通過優(yōu)化產(chǎn)品配方,從而得到一種用于乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥用的常溫固化低收縮劑,再配套專用碳鋼底漆得到涂料,固化之后涂料不易開裂、脫落,適用于脫硫煙道、耐熱風(fēng)機葉輪等重防腐領(lǐng)域。
為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種乙烯基酯樹脂璃鱗片膠泥涂料,由底漆、鱗片膠泥和面漆組成;
所述底漆由組分A和組分B以100:1.0-3.0的混合比例制成:
所述組分A包括如下重量份數(shù)的原料:乙烯基酯樹脂100.0,促進(jìn)劑A 1.0-3.0,促進(jìn)劑B 1.0-3.0,色漿0-4.0,800目云母粉0-15.0;
所述組分B為固化劑328E;
所述鱗片膠泥由組分A和組分B以100:1.0-4.0的混合比例制成:
所述組分A包括如下重量份數(shù)的原料:乙烯基酯樹脂98.0,氣相二氧化硅1.0-3.0,觸變穩(wěn)定劑BYK-R605 1.0-2.0,低收縮劑1.0-10.0,偶聯(lián)劑0.5-1.5,促進(jìn)劑B 0.5-2.0,消泡劑BYK-555 0.5-1.0,色漿1.0-4.0,20目玻璃鱗片50.0,80目玻璃鱗片5.0,120目玻璃鱗片5.0,800云母粉10.0;
所述組分B為90%的過氧化氫異丙苯;
所述面漆由組分A和組分B以100:1.0-3.0的混合比例制成:
所述組分A包括如下重量份數(shù)的原料:乙烯基酯樹脂100.0,氣相二氧化硅2.0-5.0,觸變穩(wěn)定劑BYK-R605 1.0-3.0,促進(jìn)劑B 0.5-2.0,消泡劑BYK-555 0.5-1.0,色漿2.0-6.0,液蠟1.0-3.0,800目云母粉0-15.0;
所述組分B為固化劑328E。
進(jìn)一步的,所述低收縮劑由數(shù)均分子量3000~6000的聚醚型-NCO封端的異氰酸酯預(yù)聚體與飽和乙烯基酯樹脂按摩爾比1/4反應(yīng)制備而得。
進(jìn)一步的,所述乙烯基酯樹脂為標(biāo)準(zhǔn)雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂、鱗片膠泥專用雙酚A型乙烯基酯樹脂、標(biāo)準(zhǔn)酚醛型環(huán)氧乙烯基酯樹脂、鱗片膠泥專用酚醛型乙烯基酯樹脂、高交聯(lián)密度型酚醛型乙烯基酯樹脂中的至少一種。
在制備中溫型涂料時選擇標(biāo)準(zhǔn)雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或鱗片膠泥專用雙酚A型乙烯基酯樹脂為基體樹脂;制備高溫型涂料時選擇標(biāo)準(zhǔn)酚醛型環(huán)氧乙烯基酯樹脂或鱗片膠泥專用酚醛型乙烯基酯樹脂為基體樹脂;制備特高溫涂料時選擇高交聯(lián)密度型酚醛型乙烯基酯樹脂為基體樹脂。
進(jìn)一步的,所述促進(jìn)劑A為胺基硅烷、環(huán)氧基硅烷、丁氰橡膠以1-3:1-3:1-3的混合比例制成的的組合物;其中,優(yōu)選混合比例為1:1:1。
進(jìn)一步的,所述促進(jìn)劑B選自有效金屬鈷含量為2~4%的環(huán)烷酸鈷溶液和異辛酸鈷苯乙烯溶液中的其中一種。
色漿選擇以乙烯基酯樹脂為載體研磨而成的鐵紅、艷綠、中灰的色漿。
玻璃鱗片選擇經(jīng)偶聯(lián)劑處理過的玻璃鱗片。
進(jìn)一步的,所述氣相二氧化硅選自疏水型氣相二氧化硅和親水型氣相二氧化硅構(gòu)成的組合物、硅烷偶聯(lián)劑處理過的疏水型氣相二氧化硅中的其中一種。
進(jìn)一步的,所述偶聯(lián)劑選自γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)(甲氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷胺選擇硅烷類中的至少一種。
進(jìn)一步的,所述液蠟為在52℃~56℃下,由固體石蠟溶于苯乙烯,制成的濃度為5~10%的石蠟苯乙烯溶液。
進(jìn)一步的,所述的鱗片膠泥的制備方法,包括如下步驟:
(1)在高速剪切分散缸中加入乙烯基酯樹脂、觸變穩(wěn)定劑BYK-R605,將高速剪切分散缸的轉(zhuǎn)速設(shè)置為1500~1800psi,分散不少于30分鐘,得到觸變后的乙烯基酯樹脂母料;
(2)向乙烯基酯樹脂母料中添加偶聯(lián)劑、氣相二氧化硅、促進(jìn)劑、低收縮劑、消泡劑BYK-555和色漿,攪拌混合均勻,然后投入捏合機中,再用玻璃鱗片、云母粉進(jìn)行捏合作業(yè),進(jìn)行真空脫泡,即得鱗片膠泥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明組分配伍合理,在玻璃鱗片膠泥加入了自制的低收縮劑,使涂料在維持良好的耐熱溫度條件下,能夠有效減小內(nèi)應(yīng)力、增加底漆和基材的粘結(jié)強度,使得固化收縮率大大降低,徹底避免鱗片膠泥襯里在設(shè)備應(yīng)用過程中的脫落,適用于脫硫煙道、耐熱風(fēng)機葉輪等重防腐領(lǐng)域。
(2)添加了與收縮劑相互配合使用的底漆,使碳鋼的拉拔粘結(jié)強度可全面達(dá)到10MPa,部分甚至高達(dá)18MPa。
(3)本發(fā)明提供的膠泥涂料可使用噴涂工藝,大大減輕了大面積施工的工作量,施工過程更加安全環(huán)保。
本發(fā)明提供的乙烯基酯樹脂璃鱗片膠泥涂料固化后具有優(yōu)良的耐酸、堿、鹽腐蝕性、抗?jié)B透性、耐冷熱循環(huán)、粘結(jié)性能、耐腐蝕性能,并且收縮低、干燥快、施工簡單便捷。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1:
(1)低收縮劑的合成:準(zhǔn)確稱取經(jīng)過脫水處理的聚醚二元醇PEG600裝入配有溫度計、攪拌器、冷凝器的四口燒瓶中,添加適量溶劑丁酮,再緩慢滴加TDI,升溫到80℃持續(xù)反應(yīng)3.5h,得到聚醚型-NCO封端的異氰酸酯預(yù)聚體(數(shù)均分子量3000~6000),為乳白色透明液體;再將乳白色透明的聚醚型-NCO封端的異氰酸酯預(yù)聚體和飽和乙烯基酯樹脂(上海歐揚化工有限公司商品)按照摩爾比1/4反應(yīng),制得低收縮劑備用;
(2)中溫鱗片膠泥底漆的制作:標(biāo)準(zhǔn)雙酚A型環(huán)氧乙烯基酯樹脂中添加2%的互配附著力添加劑,該附著力添加劑為胺基硅烷Adherant1121(德謙(上海)化學(xué)有限公司商品)、環(huán)氧基硅烷Adherant1051、丁氰橡膠(Hycar CTBN 1300×13,美國CVC熱固性特種材料公司商品)按照1/1/1混合而成,再在60℃保溫12h制得;
(3)中溫鱗片膠泥的制作:鱗片膠泥專用雙酚A型乙烯基酯樹脂、R202疏水型氣相二氧化硅(贏創(chuàng)德固賽(中國)投資有限公司商品)、-R605觸變穩(wěn)定劑(德國畢克化學(xué)助劑有限公司商品)按照100/2.0/1.0,加入到高速剪切分散的拉缸中,維持1500~1800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速,有效高速剪切分散時間不短于30min,制成的已經(jīng)觸變好的中溫乙烯基酯樹脂母料備用,在隔夜使用;在母料中計量添加偶聯(lián)劑KBM-503(日本信越化學(xué)株式會社商品)、促進(jìn)劑(上海長風(fēng)化工廠EC-6的稀釋產(chǎn)物)、上述低收縮劑、消泡劑、色漿(綠色或灰色,上海集豐復(fù)合材料有限公司商品)等,攪拌均勻,再倒入1000L的捏合機中,用玻璃鱗片(20目、80目、120目,日本板硝子株式會社商品)、800目云母粉(靈壽縣華源云母有限公司商品)進(jìn)行捏合作業(yè),進(jìn)行真空脫泡后再進(jìn)行包裝得到所需鱗片膠泥;具體配方如表1。
表1中溫玻璃鱗片膠泥的配比
(4)中溫鱗片膠泥面漆的制作:鱗片膠泥專用雙酚A型乙烯基酯樹脂、疏水型氣相二氧化硅、觸變穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、消泡劑、色漿、云母粉、液蠟按照表2配比在高速剪切分散的拉缸里面進(jìn)行高速剪切分散,維持1500~1800轉(zhuǎn)/分的分散速度不低于30min。
表2中溫玻璃鱗片膠泥面漆實施例1的配比
使用時再用固化劑進(jìn)行固化。
實施例2:
(1)高溫鱗片膠泥底漆的制作:標(biāo)準(zhǔn)酚醛型環(huán)氧乙烯基酯樹脂中添加2%的互配附著力添加劑,該附著力添加劑為Adherant1121胺基硅烷、Adherant1051環(huán)氧基硅烷、Hycar CTBN 1300×13丁氰橡膠按照1/1/1混合而成,再在60℃保溫12h制得。
(2)高溫鱗片膠泥的制作:鱗片膠泥專用酚醛型乙烯基酯樹脂、疏水型氣相二氧化硅、觸變穩(wěn)定劑按照100/2.5/1.5,加入到高速剪切分散的拉缸中,維持1500~1800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速,有效高速剪切分散時間不短于30min,制成的已經(jīng)觸變好的高溫乙烯基酯樹脂母料備用,在隔夜使用;在母料中計量添加KBM-503偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、實施例1中自制的低收縮劑、BYK-555消泡劑、中灰色漿(上海集豐復(fù)合材料有限公司商品)等,攪拌均勻,再倒入1000L的捏合機中,用玻璃鱗片、800目云母粉進(jìn)行捏合作業(yè),進(jìn)行真空脫泡后再進(jìn)行包裝得到所需鱗片膠泥鱗片膠泥。具體配方如表3。
表3高溫玻璃鱗片膠泥的配比
3)高溫鱗片膠泥面漆的制作:鱗片膠泥專用酚醛型乙烯基酯樹脂、疏水型氣相二氧化硅、觸變穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、BYK-555消泡劑、中灰色漿(上海集豐復(fù)合材料有限公司商品)、800目云母粉、液蠟按照表4配比在高速剪切分散的拉缸里面進(jìn)行高速剪切分散,維持1500~1800轉(zhuǎn)/分的分散速度不低于30min。
表4高溫玻璃鱗片膠泥面漆的配比
實施例3:
與實施例1除了膠泥鱗片膠泥區(qū)別外,其他一致。
本實施例的膠泥鱗片膠泥為耐磨膠泥,制造方法:在實施例1制得的母料中計量添加KBM-503偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、實施例1中自制的低收縮劑、消泡劑、中灰色漿等,攪拌均勻,再倒入1000L的捏合機中,用綠碳化硅(20~90目,蘇州金星磨料有限公司商品)、棕剛玉(20~30目,蘇州金星磨料有限公司商品)、800目云母粉(靈壽縣華源云母有限公司商品)進(jìn)行捏合作業(yè),進(jìn)行真空脫泡后再進(jìn)行包裝得到所需耐磨膠泥。具體配方如表5。
表5中溫耐磨膠泥的配比
試驗性能測試:
在23℃的溫度條件下,選取質(zhì)地相同的兩塊70mm×150mm碳鋼,分別噴砂至Sa2.5。分別均噴涂實施例1、實施例2中制得的1道底漆、2道鱗片膠泥、1道面漆,鱗片膠泥之間以及鱗片膠泥和面涂之間采用軟毛羊毛滾浸漬苯乙烯單向壓實,得中溫的實驗組1和高溫的實驗組2。
常溫固化24h后,進(jìn)行耐冷熱沖擊試驗。
實驗組1:放入150℃烘箱恒溫2h,取出立即放入-17℃冷凍冰箱中放置2h,再立即取出放入150℃烘箱,循環(huán)若干次,觀察實驗現(xiàn)象,并測試?yán)握辰Y(jié)強度數(shù)據(jù)。
實驗組2:放入200℃烘箱恒溫2h,取出立即放入-17℃冷凍冰箱中放置2h,再立即取出放入200℃烘箱,循環(huán)若干次,觀察實驗現(xiàn)象,并測試?yán)握辰Y(jié)強度數(shù)據(jù)。
結(jié)果顯示:在循環(huán)20次后,實驗組1和實驗組2中的膠泥層未發(fā)生開裂,未與碳鋼剝離,沒有出現(xiàn)膠泥層脫落現(xiàn)象,測試?yán)握辰Y(jié)強度,數(shù)據(jù)顯示循環(huán)20次后,實驗組1還能保持8.6MPa,實驗組2還能保留7.8MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國標(biāo)規(guī)定的5MPa。
將實驗組1和實驗組2中的試塊放入50%硫酸溶液中,于60℃下浸泡1000h后,未出現(xiàn)脫落、腐蝕等現(xiàn)象。耐腐蝕性能優(yōu)異。
其它參數(shù)的測定:體積收縮率、拉拔粘結(jié)強度、熱變形溫度、耐冷熱循環(huán)溫度沖擊、耐腐蝕浸泡試驗等全按照現(xiàn)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試,結(jié)果詳見表6。
表6中溫鱗片膠泥和高溫鱗片膠泥綜合性能測試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。