本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高防腐型静电喷涂管道涂料。
背景技术：
管道是一种对环境影响最小的、远距离或近距离输送气体、液体和淤浆物料的有效设施。长的和大直径管道通常是由耐腐蚀的碳钢基材料、铁基材料制成的。腐蚀过程是一种自然发生的过程，在该过程中铁通过水和来自空气中氧的作用而转变成为氧化物。这个过程几乎对所有地上、地下和水中的铁质结构件产生影响。可看得见的和地上的结构件可通过涂敷普通油漆或某种其它形态的涂料而得以保护。然而，管道很少是可见的，因此它们在整个使用期间必须采用适当的耐腐蚀涂料来防止环境对其侵蚀。常用的防腐蚀管道涂料在防腐蚀性能方面取得了一定的成效，但是在其他方面，如附着力、抗冲击性、以及柔韧性等机械性能方面较差。
此外，在管道涂料的喷涂使用方面，静电喷涂克服了传统的空气喷涂与无空气喷涂中空气污染严重、涂料利用率低、对复杂工件的全面涂装存在明显的死角、涂装效率较低、二次清洁的成本较高等缺点，在管道工业领域中到了很好的应用，因此，开发一种适用静电喷涂的管道涂料也至关重要。
技术实现要素：
基于背景技术中存在的问题，本发明提出一种高防腐型静电喷涂管道涂料，其不仅满足管道涂料对于高防腐蚀性能方面的要求，而且具有优良的附着力，抗冲击性和柔韧性，并还实现静电喷涂，提高了工作效率。
本发明提出的一种高防腐型静电喷涂管道涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂55-75份、酚醛树脂10-20份、氯化橡胶液5-10份、沥青1-10份、聚苯胺改性玻璃鳞片5-15份、钛白粉5-10份、云母粉5-10份、滑石粉10-15份、沉淀硫酸钡15-20份、白炭黑5-10份、固化剂3-8份、防锈颜料1-3份、消泡剂0.5-2份、分散剂0.5-2份、流平剂1-3份、防沉剂1-3份、活性稀释剂20-40份。
优选地，所述的高防腐型静电喷涂管道涂料，其原料按重量份包括：环氧树脂60-70份、酚醛树脂13-17份、氯化橡胶液7-8份、沥青3-8份、聚苯胺改性玻璃鳞片8-12份、钛白粉7-8份、云母粉7-8份、滑石粉12-13份、沉淀硫酸钡17-18份、白炭黑7-8份、固化剂4-6份、防锈颜料1-2份、消泡剂0.8-1.5份、分散剂0.8-1.5份、流平剂2-3份、防沉剂1-2份、活性稀释剂25-35份。
优选地，所述聚苯胺改性玻璃鳞片的制备方法包括：按重量份将30-100份厚度为1-10μm的玻璃鳞片加入100-500份浓度为0.1-3mol/L由苯甲酸和柠檬酸组成的混酸溶液中搅拌均匀，再加入5-40份有机溶剂和3-10份苯胺单体搅拌均匀，降温至0-10℃，滴加20-40份含量为10-30wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应1-20h，离心，洗涤，干燥，研磨，得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片。
优选地，苯甲酸和柠檬酸的重量比为90-98:2-10，且所述有机溶剂为己烷、辛烷、苯、甲苯、环己烷中的一种或者多种的组合。
优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。
优选地，所述氯化橡胶液按重量百分比包括：氯化橡胶45-65％、二甲苯30-50％、环氧氯丙烷1-5％。
优选地，所述固化剂为胺类固化剂，胺类固化剂包括脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺、胺改性固化剂或酰胺类固化剂。
优选地，所述防锈颜料为云母氧化铁、磷钛粉、三聚磷酸铝、磷酸锌、铁钛粉中的一种或者多种的组合。
优选地，所述消泡剂为天然油脂、聚醚类消泡剂、高碳醇消泡剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂、聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种的组合；优选地，所述分散剂为聚丙烯酸盐类、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐类、聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类中的一种或多种的组合；优选地，所述流平剂为聚醚改性有机硅氧烷溶液、烷基改性有机硅氧烷溶液、丙烯酸酯共聚物溶液、硅酮乙二醇共聚体溶液中的一种或多种的组合；优选地，所述防沉剂为聚酰胺蜡浆、膨润土、气相二氧化硅、人造玻璃纤维中的一种或者多种的组合。
优选地，所述活性稀释剂为甲酚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、三甲基丙烷三缩水甘油醚、C12-C14醇的缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚中的一种或者多种的组合。
本发明提出的一种高防腐型静电喷涂管道涂料，通过选择环氧树脂、酚醛树脂、氯化橡胶液和沥青作为树脂基料，并辅以与树脂具有很好混溶性又具有合适的反应的固化剂，使得涂料的贮存稳定性、熔融性、流动性和固化性之间具有良好平衡的体系，保证涂料具有低温固化性能的同时，该树脂基料中为涂膜引入了丰富的官能团，如羟基、醚基、苯环、卤素、不饱和双键等基团，其中由于在固化过程中活泼的环氧基能反应形成极为牢固的化学键，增强了涂层与基材的附着力，并使涂层抗冲击力、柔韧性、特别是耐腐蚀性优异；此外氯化橡胶具有优良的成膜性、粘附性、抗腐蚀性、阻燃性和绝缘性，将氯化橡胶溶于石油二甲苯和环氧氯丙烷的混合溶剂而制得的氯化橡胶液可以赋予涂料优良的性能；沥青是一种具有热塑性的惰性材料，具有非常好的防水抗腐蚀性能，应用于涂料中，再结合具有优异的力学性能及突出的粘结性、低收缩率、良好的耐化学品性的环氧树脂，可以赋予涂料良好的综合性能；因此，本发明中关于树脂、固化体系的选择，是本发明中得到一种高防腐蚀性能，且机械性能好，附着力强，储存稳定的涂料的基础；还有，本发明中在所述涂料中加入聚苯胺改性玻璃鳞片，利用氧化聚合法在玻璃鳞片表面形成聚苯胺包覆层，一方面该方法处理后的玻璃鳞片对金属有钝化作用，玻璃鳞片表面的聚苯胺包覆层对金属也起到缓蚀的作用，聚苯胺改性玻璃鳞片对环氧重防腐涂料有很强的耐蚀性和抗渗透性；另一方面，在水和有机溶剂的混合溶剂条件下进行玻璃鳞片的聚苯胺包覆层反应中，由于在聚合反应前苯胺分子可沿着水油界面进行取向排列，因此在聚合反应后可以得到一种结晶度较高的聚苯胺导电聚合物，其不仅使得改性玻璃鳞片作为导电剂，使得本发明所述管道涂料适用于静电喷涂，而且有效解决了聚苯胺难溶解、难分散、均匀性差、涂覆工艺差等缺点，有利于发挥聚苯胺导电性能的同时，确保产品满足静电喷涂的要求下尽可能的降低其他导电剂的使用量，以提高产品的颜料装饰性能与降低生产成本；本发明中还加入钛白粉、云母粉、滑石粉、沉淀硫酸钡、白炭黑作为补强材料，可进一步改善涂膜的力学性能；消泡剂和流平剂的加入则能够极大程度的降低涂料体系的表面张力，增进基材润湿性、防止缩孔，同时增进涂层表面的滑爽性和光泽；防沉剂、分散剂的加入则使涂膜的光滑平整度得到改善；活性稀释剂作为导电溶剂，具有一定的极性和相溶性以及不同的挥发速率，配合导电剂能够有效地控制涂料在后续使用过程中的导电性和干燥速度。
综合上述，本发明中所述管道涂料包括树脂本身的改进，固化剂的合理选择，以及导电剂的改性三者相结合，得到了在耐腐蚀性、机械性和固化性之间具有良好平衡的体系，以便得到一种防腐蚀性高、附着力强，抗冲击性和柔韧性好，且特别适用于静电喷涂的专用涂料。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
一种高防腐型静电喷涂管道涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂55份、酚醛树脂20份、氯化橡胶液5份、沥青10份、聚苯胺改性玻璃鳞片5份、钛白粉10份、云母粉5份、滑石粉15份、沉淀硫酸钡15份、白炭黑10份、脂肪族胺类固化剂3份、云母氧化铁3份、天然油脂0.5份、聚丙烯酸盐类2份、聚醚改性有机硅氧烷溶液1份、聚酰胺蜡浆3份、甲酚缩水甘油醚20份。
实施例2
一种高防腐型静电喷涂管道涂料，其原料按重量份包括：双酚F型环氧树脂75份、酚醛树脂10份、氯化橡胶液10份、沥青1份、聚苯胺改性玻璃鳞片15份、钛白粉5份、云母粉10份、滑石粉10份、沉淀硫酸钡20份、白炭黑5份、芳香胺类固化剂8份、磷钛粉1份、聚醚类消泡剂2份、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐类0.5份、烷基改性有机硅氧烷溶液3份、膨润土1份、乙二醇二缩水甘油醚40份；
所述聚苯胺改性玻璃鳞片的制备方法包括：按重量份将30份厚度为10μm的玻璃鳞片加入100份浓度为3mol/L由苯甲酸和柠檬酸组成的混酸溶液中搅拌均匀，再加入5份己烷和10份苯胺单体搅拌均匀，降温至0℃，滴加40份含量为10wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应20h，离心，洗涤，干燥，研磨，得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片，其中苯甲酸和柠檬酸的重量比为90:10；
所述氯化橡胶液按重量百分比包括：氯化橡胶45％、二甲苯50％、环氧氯丙烷5％。
实施例3
一种高防腐型静电喷涂管道涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂60份、酚醛树脂17份、氯化橡胶液7份、沥青8份、聚苯胺改性玻璃鳞片8份、钛白粉8份、云母粉7份、滑石粉13份、沉淀硫酸钡17份、白炭黑8份、脂环族胺类固化剂4份、防锈颜料2份、消泡剂0.8份、聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类1.5份、流平剂2份、气相二氧化硅2份、活性稀释剂25份；
所述聚苯胺改性玻璃鳞片的制备方法包括：按重量份将100份厚度为1μm的玻璃鳞片加入500份浓度为0.1mol/L由苯甲酸和柠檬酸组成的混酸溶液中搅拌均匀，再加入40份辛烷和3份苯胺单体搅拌均匀，降温至10℃，滴加20份含量为30wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应1h，离心，洗涤，干燥，研磨，得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片，其中苯甲酸和柠檬酸的重量比为98:2；
所述氯化橡胶液按重量百分比包括：氯化橡胶65％、二甲苯30％、环氧氯丙烷5％；所述防锈颜料为三聚磷酸铝、磷酸锌和铁钛粉；所述消泡剂为高碳醇消泡剂和聚二甲基硅氧烷消泡剂；所述流平剂为丙烯酸酯共聚物溶液和硅酮乙二醇共聚体溶液；所述活性稀释剂为三甲基丙烷三缩水甘油醚、C12-C14醇的缩水甘油醚和烯丙基缩水甘油醚。
实施例4
一种高防腐型静电喷涂管道涂料，其原料按重量份包括：双酚F型环氧树脂70份、酚醛树脂13份、氯化橡胶液8份、沥青3份、聚苯胺改性玻璃鳞片12份、钛白粉7份、云母粉8份、滑石粉12份、沉淀硫酸钡18份、白炭黑7份、酰胺类固化剂6份、磷酸锌1份、聚二甲基硅氧烷消泡剂1.5份、分散剂0.8份、丙烯酸酯共聚物溶液3份、防沉剂1份、活性稀释剂35份；
所述聚苯胺改性玻璃鳞片的制备方法包括：按重量份将60份厚度为5μm的玻璃鳞片加入300份浓度为2mol/L由苯甲酸和柠檬酸组成的混酸溶液中搅拌均匀，再加入20份有机溶剂和6份苯胺单体搅拌均匀，降温至5℃，滴加30份含量为20wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应10h，离心，洗涤，干燥，研磨，得到所述聚苯胺改性玻璃鳞片，其中苯甲酸和柠檬酸的重量比为94:6，且所述有机溶剂为苯、甲苯和环己烷；
所述氯化橡胶液按重量百分比包括：氯化橡胶55％、二甲苯44％、环氧氯丙烷1％；所述分散剂为聚丙烯酸盐类和聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类；所述防沉剂为气相二氧化硅和人造玻璃纤维；所述活性稀释剂为甲酚缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚。
将实施例1-4所述的高防腐型静电喷涂管道涂料以静电喷涂的方式喷涂在经除油除锈的样板上，进行如下性能测试，性能测试结果如下表所示。
将实施例1-4所述的高防腐型静电喷涂管道涂料以静电喷涂的方式喷涂在经除油除锈的样板上，并将样板加入2wt％的盐酸溶液中浸泡20h、25h、30h，都没有腐蚀现象；再分别放入2wt％的氢氧化钾溶液浸泡40h、45h、50h，都没有腐蚀现象。
本发明提出的一种高防腐型静电喷涂管道涂料，通过选择环氧树脂、酚醛树脂、氯化橡胶液和沥青作为树脂基料，并辅以与树脂具有很好混溶性又具有合适的反应的固化剂，使得涂料的贮存稳定性、熔融性、流动性和固化性之间具有良好平衡的体系，保证涂料具有低温固化性能的同时，该树脂基料中为涂膜引入了丰富的官能团，如羟基、醚基、苯环、卤素、不饱和双键等基团，其中由于在固化过程中活泼的环氧基能反应形成极为牢固的化学键，增强了涂层与基材的附着力，并使涂层抗冲击力、柔韧性、特别是耐腐蚀性优异；此外氯化橡胶具有优良的成膜性、粘附性、抗腐蚀性、阻燃性和绝缘性，将氯化橡胶溶于石油二甲苯和环氧氯丙烷的混合溶剂而制得的氯化橡胶液可以赋予涂料优良的性能；沥青是一种具有热塑性的惰性材料，具有非常好的防水抗腐蚀性能，应用于涂料中，再结合具有优异的力学性能及突出的粘结性、低收缩率、良好的耐化学品性的环氧树脂，可以赋予涂料良好的综合性能；因此，本发明中关于树脂、固化体系的选择，是本发明中得到一种高防腐蚀性能，且机械性能好，附着力强，储存稳定的涂料的基础；还有，本发明中在所述涂料中加入聚苯胺改性玻璃鳞片，利用氧化聚合法在玻璃鳞片表面形成聚苯胺包覆层，一方面该方法处理后的玻璃鳞片对金属有钝化作用，玻璃鳞片表面的聚苯胺包覆层对金属也起到缓蚀的作用，聚苯胺改性玻璃鳞片对环氧重防腐涂料有很强的耐蚀性和抗渗透性；另一方面，在水和有机溶剂的混合溶剂条件下进行玻璃鳞片包覆聚苯胺层反应中，由于在聚合反应前苯胺分子可沿着水油界面进行取向排列，因此在聚合反应后可以得到一种结晶度较高的聚苯胺导电聚合物，其不仅使得改性玻璃鳞片作为导电剂，使得本发明所述管道涂料适用于静电喷涂，而且有效解决了聚苯胺难溶解、难分散、均匀性差、涂覆工艺差等缺点，有利于发挥聚苯胺导电性能的同时，确保产品满足静电喷涂的要求下尽可能的降低其他导电剂的使用量，以提高产品的颜料装饰性能与降低生产成本；本发明中还加入钛白粉、云母粉、滑石粉、沉淀硫酸钡、白炭黑作为补强材料，可进一步改善涂膜的力学性能；消泡剂和流平剂的加入则能够极大程度的降低涂料体系的表面张力，增进基材润湿性、防止缩孔，同时增进涂层表面的滑爽性和光泽；防沉剂、分散剂的加入则使涂膜的光滑平整度得到改善；活性稀释剂作为导电溶剂，具有一定的极性和相溶性以及不同的挥发速率，配合导电剂能够有效地控制涂料在后续使用过程中的导电性和干燥速度。
综合上述，本发明中所述管道涂料包括树脂本身的改进，固化剂的合理选择，以及导电剂的改性三者相结合，得到了在耐腐蚀性、机械性和固化性之间具有良好平衡的体系，以便得到一种防腐蚀性高、附着力强，抗冲击性和柔韧性好，且特别适用于静电喷涂的专用涂料。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。