专利名称：100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防腐涂料，尤其是100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料及制备方法。
背景技术：
内涂层作为一项颇具优越性的应用技术，其关键技术在涂料和涂敷作业两个方面。以涂料而 论，针对油田油气水管道的内涂层，合适的涂料应当使内涂层具备下列特性1、附着力强；2、涂层光滑；3、柔韧性好；4、耐化学性强；5、抗失压起泡；6、机械性能(耐磨性、抗冲击性)好；7、耐热性好，焊接烧损率低。而涂料本身的涂敷性能还应尽量满足涂敷工艺(尤其是机械化喷涂)的要求，例如合适的粘度、流平性、适用期、固化时间等。作为内涂层有几个特殊要求一是管道要求尽量减少机械杂质，以保证输送介质清洁，同时防止过滤器堵塞，所以内涂层的附着力应相当高并且在管道施工和输送运行当中能长期保持，否则内涂层脱落反而会导致杂质增加。二是油田管道运行压力高且变化大，这就要求内涂层有很好的压力变化性能，在突然失压时不起泡不脱落。三是为避免涂敷施工时损坏外防腐层，内、外层的涂敷工序往往是“先内后外”为好，这又提出了内涂层能否耐受高温的问题。如果外防腐层拟采用FBE或三层复合结构，其施工时必然要经历230-250摄氏度(即便是几分钟)的高温，内涂层必须能耐受这样的温度而不变化失效。四是内涂层的光滑表面要有足够的硬度和很好的耐磨性，使之经得起气体乃至清管器的冲刷磨蚀。五是管道内壁可能常常接触高矿化度水、硫化氢、二氧化碳、氯离子、细菌和注入的一些化学品(如缓蚀剂等)，这就对内涂层抗化学性要求更高于一般涂层。目前，国内涂料厂家多致力于管道外壁防腐的研究生产，对管道储罐内壁防腐鲜有问津，有的直接把外防涂料直接应用内防。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不含任何挥发溶剂、防腐性能好、施工方便、干燥时间快、漆膜强度高、韧性好、附着力优异、耐阴极剥离性能好的管道、储罐内壁长效防腐的100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料及制备方法，它克服了其它技术存在的缺点，本发明的目的是这样实现的，它是由以下原料制成的
A组分质量(g)
低粘度环氧树脂EPIK0TE827 :30 40 酚醛环氧树脂I 8
石油树脂2 5
乙烯丙烯酸聚合物I 3
活性稀释剂4 10
分散剂O. 5 I. 5
脱泡剂O. 2 O. 8
防沉抗流挂剂O. 5 I. 5
颜填料40 50
附着力促进剂 O. 5 I. 5 硅烷偶联剂O. 5 I. 5
抗划痕腐蚀剂O. 3 O. 5B组分
改性脂环胺30 50
异佛尔酮二胺20 40
环氧树脂5 30
改性胺DMP30 10 30 它是由以下原料制成的
A组分质量(g)
低粘度环氧树脂EPIKOTE827 35 酚醛环氧树脂4 石油树脂2. 5
乙烯丙烯酸聚合物I. 5 活性稀释剂5
分散剂O. I
脱泡剂O. 5
防沉抗流挂剂I. O
颜填料45
附着力促进剂I. O
娃烧偶联剂I. O
抗划痕腐蚀剂4
B组分
改性脂环胺40
异佛尔酮二胺30
环氧树脂15
改性胺DMP30 20 其制备方法为
第一步，按照上述的各组分及用量准备原料。第二步A组分的制备将低粘度环氧树脂、酚醛环氧树脂、石油树脂、乙烯丙烯酸聚合物、改性添加剂、活性稀释剂及分散剂依次投入分散釜高速搅拌均匀，投入防沉抗流挂剂及颜填料高速分散至细度80微米，分散釜内温度保持60°C，10分钟；投入附着力促进剂及抗划痕腐蚀剂、硅烷偶联剂、脱泡剂分散均匀，检测合格后过滤灌装。第三步B组分的制备在分散釜内投入改性脂环胺，慢速搅拌下加入异佛尔酮二胺，继续搅拌I小时后，停止搅拌，保持温度20°C，24小时；检测胺值合格后，加入环氧树脂及促进剂混合均匀后，过滤灌装。第四步使用时按比例混合喷涂即可。本发明涂料性能试验及结果分析
O安全环保传统油漆都含有大量溶剂，易闪爆，易发安全事故，溶剂对工人身体有很大伤害。本发明实施的涂料为无溶剂产品，经检测，固体含量为100%，无有害气体挥发，闪点高达100°C以上，无论是储运还是施工过程中都不会发生爆燃的危险。同时对人体无伤害，对环境无污染。
2)施工简单施工时单道成膜厚，一道可以达到300 1000微米，减少了涂装次数。3)涂层光滑致密涂层表面光滑，摩擦系数低，表面硬度高，可减少流体输送压力损失。4)重涂补口方便本发明涂料产品干燥迅速，现场补口、维修方便。5)附着力高与金属表面干态附着力> 15Mpa，在海水中浸泡6个月后，湿态附着力> 8Mpa。6)优异的抗水汽渗透性能和抗化学腐蚀能溶剂挥发容易在漆膜上形成针孔，无溶剂涂料，可避免针孔问题；特有致密坚韧涂层具有独特的单向长效疏水透气功能，在保证钢结构表面的水气排出的同时，可持久地阻止外界水分、气体、盐雾等有害介质对涂层的侵蚀危害.对酸碱都有较强的耐受力。在H2S04、HN03、HC1及Na2C03环境中都可使用。在石 油管道的S02、H2S环境中，可长期保存涂膜的完整性从而保护基材。传统的涂料，涂层在管道中长期受酸性物质腐蚀，很快就会老化变质，进而剥离脱落，需要定期复涂，费工费时，严重影响生产。7)耐阴极剥离性好与阴极保护相匹配，极佳的耐阴极剥离性能。8)耐磨性涂层的表面硬度可以达到铅笔硬度3-5H。相比于以往的涂层，在涂层柔韧度和与基材的附着力上做出了革命性的突破，目前石油系统常用的有机涂料硬度只有1-2H，耐磨性能无法相比，这正是涂层使用寿命长的原因之一。因此在石油储存和输送的复杂环境中，耐磨及耐冲击性使其成为用户的首选。9)耐高温涂层可在100°C的环境下长期使用。油田管路的输送常常因各种复杂环境造成局部温度可升至100°c以上，这种情况会加速有机涂层和聚合物内衬的老化，甚至造成改性和涂层破坏。因此，更适于在这种环境下的使用。10)耐溶剂性具有良好的耐溶剂性。在油库和石油管路的高油复杂环境中，可保证涂膜的长期完整性保护基材。11)耐污不粘性涂膜具有独特的不粘性能。在油田管路的高污环境下，一方面可保持输油管路的畅通，减少挂蜡现象的产生；另一方面也可节约管路清理疏通的成本，提高输送效率。12)改善流动阻力。管道应用内涂层的效果和优点是1.改善流动性；2.防止施工期间腐蚀。3.有助于管子内表面的目视检查；4.改善清管效果。分析来看，管道内涂层最基本的效能，应该说是它减少流体流动摩擦阻力的作用。内涂层若使表面粗糙度减少90%时，可使管道摩阻系数减少多达33%，使输送量提高24%。由此，还可以推论1、同样输量压力下可延长增压站的站间距，减少增压站的数量；2、使管径计算值减少从而节约管材和施工费用，降低管道综合造价；3、同样管径输量下可降低动力消耗。在减低摩阻力之外，内涂层其它几个突出作用也不可忽视。首先是防止管道储存期间的内壁腐蚀，一般钢管出厂后不会立即使用，到铺管时往往经历在大气中数月的暴露，据有关资料介绍新钢管内壁绝对粗糙度约13-19微米，在大气中暴露6个月以后即变为25-32微米，12个月以后则为38微米，24个月以后即达到45-51微米，而具有内涂层的钢管可长期储存保持绝对粗糙度只有5-8微米。其次，内涂层避免了运行中锈渣等污物沉积的污染，保证了气质纯净。再者，借助内涂层漆膜的光泽，可以方便地进行内壁目视检查，容易事先发现缺陷，避免或减少运行使用中的事故。还有，据国外天然气公司的数据，有内涂层管道通球清管的驱动压力仅为无内涂层管道的一半，而且因污物不易粘结，清管变得容易，通球次数减少，使得维护费用降低。最后，内涂层兼有明显的内防腐作用，可以使钢管寿命延长2-4倍。效益是经济性问题。综上所述，这种新型涂料，在油田抗磨抗腐酸性湿气、高矿化度水、高含硫输送管中解决了传统涂层易老化、不耐腐蚀、涂层易脱落、挂蜡等难以克服的难题，应用前景广阔，必将是一次油田防腐行业的技术革命。本发明的理化参数颜色及外观均匀无杂质；不挥发物100% ;细度80 μ m;干燥时间表干< I. 5小时,硬干< 3. 5小时；附着力彡15兆帕；柔韧性Imm ;冲击强度50cm ;耐·阴极剥离(180天)6mm ;耐划痕腐蚀(180天)5mm ;耐化学试剂性能(180天),5%HC、15%Na0H、10%HC1、航空煤油、蒸馏水、3%NaCl (40°C )；耐人工海水(180天，35°C )无起泡锈蚀；储存稳定性>I年
具体实施例方式 实施例I、本发明是由以下原料制成的
A组分质量(g)
低粘度环氧树脂EPIK0TE827 :30 40 酚醛环氧树脂I 8
石油树脂2 5
乙烯丙烯酸聚合物I 3
活性稀释剂4 10
分散剂O. 5 I. 5
脱泡剂O. 2 O. 8
防沉抗流挂剂O. 5 I. 5
颜填料40 50
附着力促进剂O. 5 I. 5
硅烷偶联剂O. 5 I. 5
抗划痕腐蚀剂O. 3 O. 5
B组分
改性脂环胺30 50
异佛尔酮二胺20 40
环氧树脂5 30
改性胺DMP30 :10 30。实施例2、本发明是由以下原料制成的
A组分质量(g)
低粘度环氧树脂EPIK0TE827 35 酚醛环氧树脂4
石油树脂2. 5
乙烯丙烯酸聚合物I. 5
活性稀释剂5
分散剂O. I脱泡剂O. 5
防沉抗流挂剂I. O
颜填料45
附着力促进剂I. O
娃烧偶联剂I. O
抗划痕腐蚀剂4
B组分
改性脂环胺40 异佛尔酮二胺30
环氧树脂15
改性胺DMP30 20。实施例3、本发明的制备方法是第一步按照上述的各组分及用量准备原料；第二步制备A组分将低粘度环氧树脂、酚醛环氧树脂、石油树脂、乙烯丙烯酸聚合物、改性添加齐U、活性稀释剂及分散剂依次投入分散釜高速搅拌均匀，投入防沉抗流挂剂及颜填料高速分散至细度80微米，分散釜内温度保持60°C，10分钟；投入附着力促进剂及抗划痕腐蚀剂、硅烷偶联剂、脱泡剂分散均匀，检测合格后过滤灌装；第三步制备B组分在分散釜内投入改性脂环胺，慢速搅拌下加入异佛尔酮二胺，继续搅拌I小时后，停止搅拌，保持温度20°C，24小时；检测胺值合格后，加入环氧树脂及促进剂混合均匀后，过滤灌装；第四步使用时按比例混合喷涂即可。实施例4、本发明的理化参数颜色及外观均匀无杂质；不挥发物100%;细度80 μ m ;干燥时间表干< I. 5小时,硬干干< 3. 5小时；附着力> 15兆帕；柔韧性Imm ;冲击强度50cm ;耐阴极剥离(180天)6mm ;耐划痕腐蚀(180天)5mm ;耐化学试剂性能(180天)，5%HC、15%Na0H、10%HCl、航空煤油、蒸馏水、3%NaCl(40°C )；耐人工海水(180天，35°C )无起泡锈蚀；储存稳定性> I年。
权利要求
1.100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料，其特征是它是由以下原料制成的， A组分质量(g) 低粘度环氧树脂EPIKOTE827 :30 40 酚醛环氧树脂I 8石油树脂2 5 乙烯丙烯酸聚合物I 3 活性稀释剂4 10 分散剂O. 5 I. 5 脱泡剂O. 2 O. 8 防沉抗流挂剂O. 5 I. 5 颜填料40 50 附着力促进剂O. 5 I. 5 硅烷偶联剂O. 5 I. 5 抗划痕腐蚀剂O. 3 O. 5 B组分 改性脂环胺30 50 异佛尔酮二胺20 40 环氧树脂5 30 改性胺DMP30 :10 30。
2.根据权利要求I所述的100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料，，其特征是它是由以下原料制成的 A组分质量(g) 低粘度环氧树脂EPIKOTE827 35 酚醛环氧树脂4 石油树脂2. 5 乙烯丙烯酸聚合物I. 5 活性稀释剂5 分散剂O. I 脱泡剂O. 5 防沉抗流挂剂I. O颜填料45 附着力促进剂I. O 娃烧偶联剂I. O 抗划痕腐蚀剂4 B组分 改性脂环胺40 异佛尔酮二胺30 环氧树脂15 改性胺DMP30 20。
3.权利要求I所述100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料的制备方法，其特征是第一步按照上述的各组分及用量准备原料；第二步制备A组分将低粘度环氧树脂、酚醛环氧树脂、石油树脂、乙烯丙烯酸聚合物、改性添加剂、活性稀释剂及分散剂依次投入分散釜高速搅拌均匀，投入防沉抗流挂剂及颜填料高速分散至细度80微米，分散釜内温度保持60°C，10分钟；投入附着力促进剂及抗划痕腐蚀剂、硅烷偶联剂、脱泡剂分散均匀，检测合格后过滤灌装；第三步制备B组分在分散釜内投入改性脂环胺，慢速搅拌下加入异佛尔酮二胺，继续搅拌I小时后，停止搅拌，保持温度20°C，24小时；检测胺值合格后，加入环氧树脂及促进剂混合均匀后，过滤灌装；第四步使用时按比例混合喷涂即可。
4.根据权利要求I所述的100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料，，其特征是颜色及外观均匀无杂质；不挥发物100% ;细度80 μ m;干燥时间表干彡I. 5小时，硬干干< 3. 5小时；附着力彡15兆帕；柔韧性Imm ;冲击强度50cm ;耐阴极剥离180天6mm ;耐·划痕腐蚀180天5mm ;耐化学试剂性能180天，5%HC、15%Na0H、10%HCl、航空煤油、蒸馏水、3%NaC140°C ；耐人工海水180天，35°C ;无起泡锈蚀；储存稳定性> I年。
全文摘要
100%固含量双组份液体改性环氧树脂涂料是一种防腐涂料，它是由以下原料制成的A组分质量(g)，低粘度环氧树脂EPIKOTE82730～40，酚醛环氧树脂1～8，石油树脂2～5，乙烯丙烯酸聚合物1～3，活性稀释剂4～10，分散剂0.5～1.5，脱泡剂0.2～0.8，防沉抗流挂剂0.5～1.5，颜填料40～50，附着力促进剂0.5～1.5，硅烷偶联剂0.5～1.5，抗划痕腐蚀剂0.3～0.5，B组分改性脂环胺30～50，异佛尔酮二胺20～40，环氧树脂5～30，改性胺DMP3010～30。
文档编号C09D5/08GK102925026SQ20121042180
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者陈广明, 张明亮, 单全生, 杨永彬, 任东兴, 张恒亮, 李兆祥 申请人:北京羽林军石油科技有限公司