水下固化涂料及其制备方法与流程

本发明涉及工业防腐涂料领域，尤其涉及一种水下固化涂料及其制备方法，该涂料涉及工业水下油气管道、海洋钻井平台、桥梁钢桩等水下钢构等防腐及修复工程。

背景技术：

金属腐蚀问题是人类面临的世纪难题，它给世界各国带来了巨大的经济损失，而且这些损失在不断增加。据估算，近年来发达国家每年因金属腐蚀造成损失达到GDP的2～４%；而我国每年因金属腐蚀造成损失占GDP的４%以上，是地震、水灾和台风等各种自然灾害损失总和的6倍。面对腐蚀，人们采用种种办法来加以防止，其中最为有效的和简便的方法就是使用涂料，用涂料来保护金属可以避免10～30%的损失。例如美国将防腐蚀费用的88.3%用于有机涂料。

我国海洋工程与船舶工业以及石油石化行业等防腐工程，因表面处理和涂装达不到标准，涂料性能差等原因，每年都将产生近万亿的腐蚀经济损失。目前，我国海洋防腐工业迫切需要一种生态环保、无溶剂、固体含量 100%、无毒性、无露点限制并具有高边棱保持率，可在水下、100% 潮湿的恶劣环境中，对金属和混凝土表面直接施工的长效重防腐涂料。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种水下固化涂料及其制备方法，该涂料抗腐蚀性能强、施工简单及附着力强；且该方法的设备简单、操作方式便捷及生产成本低。

为实现上述目的，本发明提供一种水下固化涂料，包括A组分和B组分，所述A组分和B组分按照质量比A:B=１-２：1；

所述A组分按物质的量包括以下组分：环氧树脂0.1-1mol，缩水甘油醚0.1-1mol，颜料0-0.2mol，腐蚀抑制剂0-0.2mol，分散剂0-0.2mol，消泡剂0-0.2mol，排水性助剂0-0.2mol和吸水剂0-0.2mol；

所述B组分按物质的量包括以下组分：改性酰胺基胺0.1-1mol和酚醛胺0.1-1mol。

为实现上述目的，本发明还提供一种水下固化涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将0.1-1mol的环氧树脂和0.1-1mol的缩水甘油醚依次放入到500ml三颈瓶中；

步骤2，在三颈瓶中再滴加0-0.2mol的颜料、0-0.2mol的腐蚀抑制剂，在适合温度下进行磁力搅拌，得到混合液；

步骤3，将混合液用三辊研磨机充分研磨，并得到研磨液；

步骤4，在研磨液中滴加0-0.2mol的分散剂、0-0.2mol的消泡剂、0-0.2mol的排水性助剂和0-0.2mol的吸水剂；

步骤5，滴加完成后，通过高剪切搅拌机强力搅拌得到水下固化涂料A组分；

步骤6，将0.1-1mol的改性酰胺基胺和0.1-1mol的酚醛胺依次放入到500ml三颈瓶中，并得到混合液；

步骤7，将该液在适合温度下进行磁力搅拌，得到混合液B组分；

步骤8，水下施工前，将A组分和B组分以质量比A:B=１-２：1的比率进行混合；

步骤9，将两组分混合后的混合液在适宜温度下通过机械搅拌得到水下固化涂料。

其中，所述步骤1中环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂中的一种或是两种混合，其环氧环氧树脂的当量范围是在150-200g/eq之间。

其中，所述步骤1中的缩水甘油醚可为C12-14缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、对叔基缩水甘油醚中一种或几种的混合，其环氧当量范围在150-300g/eq之间。

其中，所述步骤2中的颜料为钛白、朱砂、铁蓝、偶氮黄、酞菁蓝或喹吖啶酮中的一种或几种的混合；所述步骤2中的腐蚀抑制剂为有机膦、聚羧酸、季胺盐、咪唑啉、亚硝酸钠、六亚甲基四胺中的一种或几种的混合。

其中，所述步骤4的分散剂为己烯双硬脂酰胺（EBS）、硬酯酸单甘油酯（GMS）、三硬脂酸甘油酯（HTG）、液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸镁、聚乙二醇中的一种或几种混合。

其中，所述步骤4中的消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷一种或几种的混合。

其中，所述步骤4中的排水助剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、木质素磺酸盐、聚羧酸脂中的一种或几种混合。

其中，所述步骤4中的吸水剂为氧化钙、氯化钙、蒙脱石、硅胶粉、魔芋粉中的一种或几种的混合。

其中，所述步骤5中的高剪切强力搅拌的转速在1000-10000rpm之间；所述步骤7中的磁力搅拌的转速在100-2000rpm之间；所述步骤9中的机械搅拌的转速在500-2000rpm之间；所述步骤2中的适合温度范围在10-100℃之间，所述步骤7中的适合温度范围在0-30℃之间；所述步骤9中的适合温度范围在5-35℃之间。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的水下固化涂料及其制备方法，该水下固化涂料在长时间的工作后其涂层无老化现象，该涂料在水下施工具有很好的粘附性，固化后涂膜的耐盐雾性能、耐海水、耐酸碱以及抗阴极剥离性能均比较优异，能够很好的满足水下施工固化涂料的要求因此该水下固化涂料取代现有涂料，对金属和混凝土表面直接施工的长效重防腐涂料，对海洋重防腐涂料起到重要的推动作用，产生巨大的经济社会效益；同时，该制备方法的设备简单、操作方式便捷、生产成本低，该方法克服现有涂料在水下施工涂料不耐冲刷已流失、附着力差、针孔多、抗腐蚀性差及施工难度大的劣势。

附图说明

图1为本发明中水下固化涂料的制备方法的流程图；

图2 为本发明中制备的水下固化涂料在水下施工的性能图。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

本发明的水下固化涂料，包括A组分和B组分，A组分和B组分按照质量比A:B=１-２：1；

A组分按物质的量包括以下组分：环氧树脂0.1-1mol，缩水甘油醚0.1-1mol，颜料0-0.2mol，腐蚀抑制剂0-0.2mol，分散剂0-0.2mol，消泡剂0-0.2mol，排水性助剂0-0.2mol和吸水剂0-0.2mol；

B组分按物质的量包括以下组分：改性酰胺基胺0.1-1mol和酚醛胺0.1-1mol。

请参阅图1，本发明还提供一种水下固化涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，将0.1-1mol的环氧树脂和0.1-1mol的缩水甘油醚依次放入到500ml三颈瓶中；

步骤S2，在三颈瓶中再滴加0-0.2mol的颜料、0-0.2mol的腐蚀抑制剂，在适合温度下进行磁力搅拌，得到混合液；

步骤S3，将混合液用三辊研磨机充分研磨，并得到研磨液；

步骤S4，在研磨液中滴加0-0.2mol的分散剂、0-0.2mol的消泡剂、0-0.2mol的排水性助剂和0-0.2mol的吸水剂；

步骤S5，滴加完成后，通过高剪切搅拌机强力搅拌得到水下固化涂料A组分；

步骤S6，将0.1-1mol的改性酰胺基胺和0.1-1mol的酚醛胺依次放入到500ml三颈瓶中，并得到混合液；

步骤S7，将该液在适合温度下进行磁力搅拌，得到混合液B组分；

步骤S8，水下施工前，将A组分和B组分以质量比A:B=１-２：1的比率进行混合；

步骤S9，将两组分混合后的混合液在适宜温度下通过机械搅拌得到水下固化涂料。

相较于现有技术的情况，本发明提供的水下固化涂料及其制备方法，该水下固化涂料在长时间的工作后其涂层无老化现象，且该涂料在水下施工具有很好的粘附性，固化后涂膜的耐盐雾性能、耐海水、耐酸碱以及抗阴极剥离性能均比较优异，能够很好的满足水下施工固化涂料的要求，具有很好的稳定性，因此该水下固化涂料取代现有涂料，对金属和混凝土表面直接施工的长效重防腐涂料，对海洋重防腐涂料起到重要的推动作用，产生巨大的经济社会效益；且该涂料还是一种生态环保、无溶剂、固体含量 100%、无毒性、无露点限制并具有高边棱保持率，可在水下、100% 潮湿的恶劣环境中；同时，该制备方法的设备简单、操作方式便捷、生产成本低，该方法克服现有涂料在水下施工涂料不耐冲刷已流失、附着力差、针孔多、抗腐蚀性差及施工难度大的劣势；本涂料混合使用的寿命为40-60分钟。

在本实施例中，步骤S1中环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂中的一种或是两种混合，其环氧环氧树脂的当量范围是在150-200g/eq之间。步骤S1中的缩水甘油醚可为C12-14缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、对叔基缩水甘油醚中一种或几种的混合，其环氧当量范围在150-300g/eq之间。

在本实施例中，步骤S2中的颜料为钛白、朱砂、铁蓝、偶氮黄、酞菁蓝或喹吖啶酮中的一种或几种的混合；步骤2中的腐蚀抑制剂为有机膦、聚羧酸、季胺盐、咪唑啉、亚硝酸钠、六亚甲基四胺中的一种或几种的混合。

在本实施例中，步骤S4的分散剂为己烯双硬脂酰胺（EBS）、硬酯酸单甘油酯（GMS）、三硬脂酸甘油酯（HTG）、液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸镁、聚乙二醇中的一种或几种混合。步骤S4中的消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷一种或几种的混合。步骤S4中的排水助剂为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、木质素磺酸盐、聚羧酸脂中的一种或几种混合。步骤S4中的吸水剂为氧化钙、氯化钙、蒙脱石、硅胶粉、魔芋粉中的一种或几种的混合。

在本实施例中，步骤S5中的高剪切强力搅拌的转速在1000-10000rpm之间；步骤S7中的磁力搅拌的转速在100-2000rpm之间；步骤S9中的机械搅拌的转速在500-2000rpm之间；步骤S2中的适合温度范围在10-100℃之间，步骤S7中的适合温度范围在0-30℃之间；步骤S9中的适合温度范围在5-35℃之间。

以下为本发明提供的三个具体实施例；

本发明第一具体实施例

参照本发明的制备方法：称取0.1mol的环氧当量180g/eq的双酚A环氧树脂和0.1mol的环氧当量280g/eq的C12-14缩水甘油醚依次放入到500ml三颈瓶中；再滴加0.02mol的钛白粉、0.02mol的咪唑啉，在60℃温度下进行磁力搅拌，得到混合液；再将混合液用三辊研磨机充分研磨，得到的研磨液；再滴加0.02mol的己烯双硬脂酰胺（EBS）、0.02mol的乳化硅油、0.02mol的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、0.02mol的氯化钙；通过8000rpm转速的高剪切搅拌机强力搅拌得到水下固化涂料A组分；将0.1mol的改性酰胺基胺和0.1mol的酚醛胺依次放入到500ml三颈瓶中，混合液在25℃温度下进行500rpm转速的磁力搅拌，得到混合液B组分；水下施工前，将A组分和B组分以质量比2：１的比率混合，混合液在20°温度下通过机械搅拌得到水下固化涂料。

本发明第二具体实施例

参照本发明的制备方法：称取0.1mol的环氧当量180g/eq的双酚F环氧树脂和0.1mol的环氧当量180g/eq的甲苯基缩水甘油醚依次放入到500ml三颈瓶中；再滴加0.02mol的钛白粉、0.02mol的咪唑啉，在60℃温度下进行磁力搅拌，得到混合液；再将混合液用三辊研磨机充分研磨，得到的研磨液；再滴加0.02mol的己烯双硬脂酰胺（EBS）、0.02mol的乳化硅油、0.02mol的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、0.02mol的氯化钙，通过8000rpm转速的高剪切搅拌机强力搅拌得到水下固化涂料A组分；将0.1mol的改性酰胺基胺和0.1mol的酚醛胺依次放入到500ml三颈瓶中，混合液在25℃温度下进行500rpm转速的磁力搅拌，得到混合液B组分；水下施工前，将A组分和B组分以质量比2:1的比率混合，混合液在22°温度下通过机械搅拌得到水下固化涂料。

本发明第三具体实施例

参照本发明的制备方法：称取0.1mol的环氧当量190g/eq的双酚A环氧树脂和0.1mol的环氧当量280g/eq的C12-14缩水甘油醚依次放入到500ml三颈瓶中；再滴加0.02mol的酞青蓝、0.02mol的咪唑啉，在60℃温度下进行磁力搅拌，得到混合液，再将混合液用三辊研磨机充分研磨，得到的研磨液；再滴加0.02mol的己烯双硬脂酰胺（EBS）、0.02mol的乳化硅油、0.02mol的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、0.02mol的氯化钙，通过8000rpm转速的高剪切搅拌机强力搅拌得到水下固化涂料A组分；将0.1mol的改性酰胺基胺和0.1mol的酚醛胺依次放入到500ml三颈瓶中，混合液在25℃温度下进行500rpm转速的磁力搅拌，得到混合液B组分；水下施工前，将A组分和B组分以质量比1：1的比率混合，混合液在20°温度下通过机械搅拌得到水下固化涂料。

如图2所示，为本方法制备得到的水下固化涂料的性能表，这表明本发明实施例制备的水下固化涂料附着力好、耐介质腐蚀性好、水下耐冲击等各项指标优异。因此，该涂料的综合性能能较好的满足水下施工固化的要求。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。