玻璃钢用改性无溶剂环氧涂料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种玻璃钢用改性无溶剂环氧涂料，该涂料由A、B两种组分组成，具有一系列优异的防腐性能、良好的机械性能和良好的施工可操作性。适用于不同口径的弯头、站场埋地管道、管线穿越外保护、环氧粉末补口补伤等方面。该涂料由A、B两组分按比例混合而成：A组分由树脂A、树脂B、树脂C、活性稀释剂、流变助剂、分散剂、流平剂、消泡剂、偶联剂、硫化物添加料、二氧化硅、二氧化钛、超细硫酸钡、包覆型绢云母粉组成；B组分为改性胺硬化剂，A∶B组分质量比为100∶10-60。
【专利说明】玻璃钢用改性无溶剂环氧涂料
[0001]【技术领域】
[0002]本发明涉及一种玻璃钢用改性无溶剂环氧涂料。
【背景技术】
[0003]玻璃钢(FRP)亦称作GRP，即，纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
[0004]现有技术的玻璃钢存在着下面的不足:
[0005]一、由于现 有的玻璃钢所用的树脂材料单一，综合性能较差，不能满足现在苛刻的防腐要求，急需一种性能全面的玻璃钢用主材。
[0006]二、由于当前在长输管线中经常会遇到穿过河流、山体、海洋等地质环境，在穿越中常规的管体防腐-3PE防腐层在拖拽中常常被划的伤痕累累，失去了其应有的防腐性能。
[0007]针对该问题，我们研发的改性无溶剂环氧涂料形成的玻璃钢，包覆于3PE防腐层表面有效地缓解了地质环境对防腐层的破坏，确保了防腐层的完整，保证了油气管线的安全输送。为使改性无溶剂环氧涂料能与PE层有很好的粘接力采用了用火焰极化改性PE层结构，使之表面生成羰基和羧基极性基团；溶剂清洗使PE产生溶胀形成多孔粗糙结构；喷砂打磨使PE表面粗糙度加大的组合表面处理方式。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是研制一种具有优良的耐腐蚀性、能有效屏蔽各种介质，耐酸、碱、盐、有机溶剂的腐蚀，耐化工污水侵蚀，在各种恶劣环境中保持长久的防护性能。同时就有很高的剪切力，抗阴极剥离性，高补强，高耐磨，韧性好强度高，适应环境范围广的玻璃钢用改性无溶剂环氧涂料。
[0009]本发明的涂料，由A、B两组分按下面的重量份比例混合而成
[0010]A 组分
[0011]树脂A20-50
[0012]树脂B5-30
[0013]树脂C5-20
[0014]活性稀释剂5-15
[0015]流变助剂0.5-0.9
[0016]分散剂0.3
[0017]流平剂0.4
[0018]消泡剂0.5
[0019]偶联剂0.5[0020]二硫化钥 5-35
[0021]二氧化硅 5-45
[0022]二氧化钛 3-15
[0023]超细硫酸钡3-25
[0024]包覆型絹云母粉3-25
[0025]B 组分
[0026]改性胺硬化剂
[0027]A组分:B组分重量比=100: 10-60 ；
[0028]制备过程:将原料按配方称量好，按顺序依次加入分散机内，低速搅拌使其混合均匀，然后升温到60度左右，加速分散30分钟。然后研磨至所需细度定量包装。
[0029]使用:使用时间两组分按比例混合均匀，与高强纤维布配合使用，可制得高质量的玻璃钢。特别与非金属材料，尤其是聚乙烯的粘结力相当高。
[0030]组分中树脂A为双酚A型缩水甘油醚环氧树脂，其有高粘接强度，固化收缩率小，在胶粘剂中环氧树脂胶的收缩率最小，这也是环氧树脂胶固化胶接高的原因之一。耐化学性能好:在固化体系中的醚基、苯环和脂肪羟基不易受酸碱侵蚀。在海水、石油、煤油、10%H2S04U0% HCl,10% HAc.10% NH3U0% H3P04 和 30% Na2C03 中可以用两年；而在 50%H2S04和10% HN03常温浸泡半年；10% NaOH(100°C )浸泡一个月，性能保持不变。电绝缘性优良:环氧树脂的击穿电压可大于35kv/mm。工艺性能良好、制品尺寸稳定、吸水率低。
[0031]组分中树脂B为双酚A型 环氧酚醛树脂，是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的固化后产物，其交联密度大，具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性酚醛环氧树脂与双酚A型环氧树脂相比，由于分子结构中含有2个以上的环氧基，固化后交联密度高，产品的耐热性、耐溶剂性、耐化学药品性及尺寸稳定性，都会相对提高。酚醛环氧树脂属多官能团环氧树脂，双酚A型酚醛环氧树脂与传统的酚醛环氧树脂相比，不仅固化物具有更高的耐热性，Tg达224°C，而且具有良好的综合性能。
[0032]树脂C是一种柔性树脂，为一种通过对聚合物分子结构中，硬段和软缎合理剪裁使固化物得到满意韧性的高柔韧性环氧改性树脂。树脂C为常熟佳发生产的JEF柔性环氧树脂。
[0033]单一的树脂A固化物性能脆，伸长率小。剥离强度低。耐机械冲击和热冲击差。在使用树脂A的同时混用树脂B可以增强固化物的强度，提高机械性能和热稳定性。使固化物的综合性能大大提升。但唯一的缺点是脆性大，柔韧性差，在此情况下AB两种树脂混用互补的同时，使用了树脂C，在同一种材料里同时使用ABC三种树脂得到了一个可以在重腐蚀，高温，湿热，及在施工中要求韧性好，苛刻的入地角度的环境中，集优点于一身的优异防腐材料。
[0034]二硫化钥是由天然钥精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。产品具有分散性好，不粘结的优点，添加于涂料里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加涂料的润滑性和极压性。特别适用于高温、高压、高负荷的机械工作状态，具有低温时减摩，高温时增摩，烧失量小的特点，赋予了涂料极好的耐磨性和耐划伤性。
[0035]二氧化硅是采用硅烷材料对粉体颗粒表面进行活化改性处理所得，具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，增韧、增刚、降低冰点温度、提高热变形温度；添加在涂料中可有效提高产品在温度变化时自身的稳定性以保持涂料的整体性能。
[0036]本产品适应广泛，可涂于钢管表面，储油罐内外壁，水池，水库等的防腐；防水工程项目，不仅可在钢材上涂覆，也可在混凝土表面进行涂装。
[0037]本材料施工简易，可手工刷涂，辊涂，刮涂，也可采用机械喷涂。即可预制，也可现场施工。
[0038]施工环境要求不高，环境温度在零下5°C到零上40°C均可正常施工。
【具体实施方式】
[0039]本品为无溶剂环保型材料。可于常温或低温(5°C )下快速固化。节省了以往玻璃钢需加热固化的成本。对金属及非金属基材有优异的粘结力。自身有优良的机械性能、抗压、抗冲击、剪切强度高。能屏蔽各种介质、抗溶剂渗透、耐腐蚀性能优异。本产品由于多种树脂的复合应用及高科技材料的添加赋予其超强的附着力，高耐磨性。特别是在高腐蚀复杂地貌中对防腐层的保护尤为突出。在管道穿越项目穿越后的管道为免维护的一次性投入因此若管道的防腐层被破坏管道的安全很难得到保证，本材料的应用可以有效的保护防腐层的完整降低管道泄漏的风险使国家工程的安全系数得到大幅提升。
[0040]实施例
[0041]实施例1
[0042]A 组分
[0043]树脂A40 [0044]树脂BlO
[0045]树脂C7
[0046]活性稀释剂5
[0047]分散剂0.3
[0048]流平剂0.4
[0049]消泡剂0.5
[0050]偶联剂0.5
[0051]二硫化钥15
[0052]二氧化硅 11.3
[0053]二氧化钛3
[0054]包覆型絹云母粉4
[0055]超细硫酸钡3
[0056]B 组分
[0057]芳香胺改性硬化剂
[0058]AB组分按100: 20的重量比例混合配制。
[0059]本广品特点:与PE有很好的粘结力，硬度闻，闻耐磨，闻耐划。
[0060]使用时，将AB组分按比例混合本品反应迅速，交联密度大。与PE有极强的粘结力，涂膜坚硬耐磨，耐划伤；耐冲击性能优异，可有效保护PE的完整。
[0061]本品以树脂A为主树脂，混用树脂B，使其在拥有较好的防腐性能的同时，强度，硬度和耐温性得到提高。同时加入了大重量份数的硫化物添加料，和活性二氧化硅。使固化物有较强的抗机械性能，可在复杂的地矿地貌下使用，可在岩石磕碰，沙石冲击，钢管在硬物上拖拽时，有效的保护防腐层。
[0062]在保证了其高硬度高强度的同时，选用树脂C和活性稀释剂增加了涂层的柔韧性，和使用性。使其涂刷方便，粘度适中，满足了施工时对管体吊装，运输，焊接，以及回拖时大弯曲角度的要求。
[0063]本品选用芳香胺类为硬化剂，固化物表面光泽高，硬度高，且固化范围广，固化速度可控，可在_5°C _40°C之间使用均能得到很好的效果。
[0064]本品涂刷简易，可刷涂，喷涂，辊涂，易操作，可于预制厂预制，亦可现场施工。
[0065]实施例1产品的性能
[0066]玻璃钢用特制改性无溶剂环氧涂料性能指标
[0067]
【权利要求】
1.一种玻璃钢用改性无溶剂环氧涂料，其重量份数组成为: A组分 树脂A20-50 树脂B5-30 树脂C5-20 活性稀释剂5-15 流变助剂0.5-0.9 分散剂0.3 流平剂0.4 消泡剂0.5 偶联剂0.5 二硫化钥5-35 二氧化硅5-45 二氧化钛3-15 超细硫酸钡3-25 包覆型絹云母粉3-25 B组分 改性胺硬化剂 A组分:B组分重量比=100: 10-60 ； 其中树脂A为双酚A型缩水甘油醚环氧树脂；树脂B为双酚A型环氧酚醛树脂；树脂C是柔性环氧树脂。
2.权利要求1所要求的涂料，其中树脂C为常熟佳发生产的JEF柔性环氧树脂。
3.权利要求1所要求的涂料的制备方法，其包括: 将原料按配方称量好，按顺序依次加入分散机内，低速搅拌使其混合均匀，然后升温到60度左右，加速分散30分钟，然后研磨至所需细度定量包装。
4.权利要求1所要求的涂料的使用方法，其包括: 使用时将两组分按比例混合均匀，与增强纤维布配合使用，可制得高质量的玻璃钢。
【文档编号】C09D163/02GK103450777SQ201310356582
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】张子鹏, 刘彦 申请人:河北立东化工有限公司, 刘彦