本发明涉及防腐蚀涂料技术领域，特别涉及一种预应力钢筒混凝土管(prestressedconcretecylinderpipe，简写pccp)外防腐用无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料及其制造方法。
背景技术：
在国家中、大口径长距离输水工程中，由于地形地貌复杂多样，首选pccp作为长输管道。为了解决pccp管道的腐蚀问题，提高管道的耐久性，目前普遍采用无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料对管道外壁进行防腐。无溶剂环氧煤沥青涂料综合了环氧树脂和煤沥青的特点，具有良好的综合性能。但是，在实际工程应用中发现，现有技术中至少存在以下问题：pccp外表面无溶剂型环氧煤沥青涂料实干前遇到雨淋，涂层表面容易变色，涂料潮湿固化性能较差。当pccp管道长时间露天存放，涂层表面容易粉化、变色，耐候性较差。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种可潮湿固化、涂料实干前遇雨淋不变色，耐紫外光老化性能良好、在露天长时间存放过程中不发生粉化、变色现象的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料及其制造方法。
具体而言，包括以下的技术方案：
本发明第一方面提供了一种无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料，所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料由a组分和b组分组成，其中，
a组分包括：环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，热塑性丙烯酸树脂，c12-14烷基缩水甘油醚，煤沥青，湿法绢云母粉，超细硅微粉，硅灰石粉，炭黑，聚酰胺蜡，消泡剂，基材润湿剂；
b组分包括：改性脂环胺固化剂、改性脂肪胺固化剂。
具体地，所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分中各组分重量份数为：1份环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，0.1～0.15份热塑性丙烯酸树脂，0.1～0.15份c12-14烷基缩水甘油醚，0.4～0.5份煤沥青，0.4～0.5份湿法绢云母粉，0.3～0.4份超细硅微粉，0.4～0.5份硅灰石粉，0.03～0.05份炭黑，0.03～0.04份聚酰胺蜡，0.015～0.02份tegoairex940消泡剂，0.02～0.03份tegowet270基材润湿剂；所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分中各组分重量比例为：1份ancamine1618改性脂环胺固化剂，0.2～0.3份ancamine2636改性脂肪胺固化剂。
更加具体地，所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分中各组分重量份数为：1份环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，0.12份热塑性丙烯酸树脂，0.12份c12-14烷基缩水甘油醚，0.45份煤沥青，0.45份湿法绢云母粉，0.35份超细硅微粉，0.45份硅灰石粉，0.04份炭黑，0.035份聚酰胺蜡，0.018份tegoairex940消泡剂，0.025份tegowet270基材润湿剂；所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分中各组分重量比例为：1份ancamine1618改性脂环胺固化剂，0.25份ancamine2636改性脂肪胺固化剂。
具体地，所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中a组分与b组分的重量比为1:0.16～0.2。
更加具体地，所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中a组分与b组分的重量比为1:0.18。
本发明第二方面提供了上述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
步骤(1)，将热塑性丙烯酸树脂、c12-14烷基缩水甘油醚加入到环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，搅拌20～30min，使各组分分散均匀，得到树脂液；
步骤(2)，将煤沥青、消泡剂、基材润湿剂加入到步骤(1)得到的树脂液中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，在搅拌的情况下加入湿法绢云母粉、超细硅微粉、硅灰石粉、炭黑、聚酰胺蜡，继续在2000～2500r/min的速度下搅拌30～40min，使各组分分散均匀；
步骤(3)，将步骤(2)所得混合物用研磨机研磨0.5～1小时，研磨细度小于100μm，得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分；
步骤(4)，将改性脂肪胺固化剂加入到改性脂环胺固化剂中，搅拌分散均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分；
步骤(5)，将所述a组分和b组分混合均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料。
具体地，步骤(3)所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分中各组分重量份数为：
1份环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，0.1～0.15份热塑性丙烯酸树脂，0.1～0.15份c12-14烷基缩水甘油醚，0.4～0.5份煤沥青，0.4～0.5份湿法绢云母粉，0.3～0.4份超细硅微粉，0.4～0.5份硅灰石粉，0.03～0.05份炭黑，0.03～0.04份聚酰胺蜡，0.015～0.02份tegoairex940消泡剂，0.02～0.03份tegowet270基材润湿剂；
步骤(4)所得所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分中各组分重量份数为：1份ancamine1618改性脂环胺固化剂，0.2～0.3份ancamine2636改性脂肪胺固化剂。
更加具体地，步骤(3)所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分中各组分重量比例为：1份环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，0.12份热塑性丙烯酸树脂，0.12份c12-14烷基缩水甘油醚，0.45份煤沥青，0.45份湿法绢云母粉，0.35份超细硅微粉，0.45份硅灰石粉，0.04份炭黑，0.035份聚酰胺蜡，0.018份tegoairex940消泡剂，0.025份tegowet270基材润湿剂；
步骤(4)所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分中各组分重量份数为：1份ancamine1618改性脂环胺固化剂，0.25份ancamine2636改性脂肪胺固化剂。
具体地，步骤(5)中，所述a组分与b组分的重量比例为1:0.16～0.2。
更加具体地，步骤(5)中，所述a组分与b组分的重量比例为1:0.18。
本发明的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料可用于预应力钢筒混凝土管及其他埋地管道外壁的防腐蚀。
本发明技术方案的有益效果：
(1)本发明实施例所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料涂层在具有良好防腐蚀性能的基础上(耐盐水性，(23±2)℃，5％nacl，3000h，不起泡、不龟裂、不剥落)，具有良好的耐人工气候老化性，经过1000h的老化试验，涂层不起泡、不剥落、无粉化、无变色，经过室外暴晒1年，不起泡、不龟裂、不剥落、无粉化、无变色。所得的涂料有效解决了无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料耐候性差的问题，可以作为预应力钢筒混凝土管外防腐层，满足工程过程中长时间露天存放。
(2)本发明实施例的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中使用的改性脂环胺固化剂和改性脂肪胺固化剂复配，涂料具有良好潮湿固化性能，使得涂料在实干前遇到水，涂层表面不变色，并具有良好的防腐蚀性能。
(3)本发明实施例的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中还添加了热塑性丙烯酸树脂、湿法绢云母粉、超细硅微粉、硅灰石粉，与涂料体系协同作用，提高了涂层的耐候性。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一方面提供一种无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料，所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料包括：
a组分：环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，热塑性丙烯酸树脂，c12-14烷基缩水甘油醚，煤沥青，湿法绢云母粉，超细硅微粉，硅灰石粉，炭黑，聚酰胺蜡，tegoairex940消泡剂，tegowet270基材润湿剂；
b组分：ancamine1618改性脂环胺固化剂、ancamine2636改性脂肪胺固化剂。
本发明实施例的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中采用了氢化双酚a型环氧树脂，与普通双酚a型环氧树脂相比，由于分子结构中的苯环转变成为饱和六元环，克服了双键的断裂缺陷，表现出良好的耐候性和耐化学品性能。并且添加了热塑性丙烯酸树脂，共混改性环氧树脂，形成双连续相结构成膜物，进一步提高涂料的耐光老化性能，使涂层经过1000h的老化试验后，不发生粉化及变色。
在固化剂方面，本发明实施例采用ancamine1618改性脂环胺固化剂和ancamine2636改性脂肪胺固化剂复配。ancamine1618改性脂环胺固化剂是含有脂环结构的胺类化合物，具有优异的耐黄变性和防腐蚀性能。ancamine2636改性脂肪胺固化剂在高潮湿的情况下有优秀的干燥性能，减少与空气中二氧化碳反应生成氨基甲酸盐的机会，从而避免涂层实干前遇水变色。上述两种固化剂的混合使用，赋予了涂料良好的耐黄变性能、潮湿固化性能及防腐性能的要求。
在颜填料方面，添加了湿法绢云母粉、超细硅微粉和硅灰石粉，湿法绢云母粉为片状结构，在漆膜内形成基本平行的取向排列，具备了优秀的屏蔽紫外线和红外线等的性能及抗渗透能力，提高漆膜耐侯性和防腐蚀性能，防止涂膜龟裂、延迟粉化，延长漆膜的使用寿命。
此外，本发明的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中的其他助剂组分，如聚酰胺蜡、tegoairex940消泡剂、tegowet270基材润湿剂也都起到了不同作用。聚酰胺蜡是将脂肪酸酰胺蜡放入二甲苯中预先膨润生成膏状的触变剂，含有丰富的羟基和酰胺基，形成强烈的氢键化学力，形成网络状结构，从而提高体系粘度和触变，赋予涂料良好的抗流挂性，一次喷涂成膜800μm以上。tegoairex940消泡剂是带改性聚硅氧烷端基的聚合物消泡剂，防止无溶剂涂料微泡和大泡的产生，避免涂层表面缺陷。tegowet270基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，能显著降低体系的静态表面张力，改善涂料对多孔基材的渗透性和润湿性，帮助润湿基材和防止缩孔，还有助于改善涂料的流动性，从而赋予涂料在预应力钢筒混凝土管外壁良好的渗透性，提高对管壁的附着力。
综合上述各组分的作用，发明人对本发明的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料中各组分的重量比例进行了设计，使最终所得的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料具有良好的综合性能。各组分重量份数如下：
a组分：
环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，1份；
热塑性丙烯酸树脂，0.1～0.15份，优选0.12份；
c12-14烷基缩水甘油醚，0.1～0.15份，优选0.12份；
煤沥青，0.4～0.5，优选0.45份；
湿法绢云母粉，0.4～0.5份，优选0.45份；
超细硅微粉，0.3～0.4份，优选0.35份；
硅灰石粉，0.4～0.5份，优选0.45份；
炭黑，0.03～0.05份，优选0.04份；
聚酰胺蜡，0.03～0.04份，优选0.035份；
tegoairex940消泡剂，0.015～0.02份，优选0.018份；
tegowet270基材润湿剂；0.02～0.03份，优选0.025份；
b组分：
ancamine1618改性脂环胺固化剂，1份；
ancamine2636改性脂肪胺固化剂，0.2～0.3份，优选0.25份。
上述的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料在使用时要将a组分和b组分混合，a组分与b组分的重量比例为：1:0.16～0.2，优选1:0.18。
本发明第二方面提供了上述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的制造方法，该制造方法包括以下步骤：
步骤(1)，将热塑性丙烯酸树脂、c12-14烷基缩水甘油醚加入到环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，搅拌20～30min，使各组分分散均匀，得到树脂液；
步骤(2)，将煤沥青、消泡剂、基材润湿剂加入到步骤(1)得到的树脂液中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，在搅拌的情况下加入湿法绢云母粉、超细硅微粉、硅灰石粉、炭黑、聚酰胺蜡，继续在2000～2500r/min的速度下搅拌30～40min，使各组分分散均匀；
步骤(3)，将步骤(2)所得混合物用研磨机研磨0.5～1小时，研磨细度小于100μm，得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分；
步骤(4)，将改性脂肪胺固化剂加入到改性脂环胺固化剂中，搅拌分散均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分；
步骤(5)，将所述a组分和b组分混合均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料。
在上述制造方法中，所得所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分和b组分中各组分含量均按照本发明第一方面限定的比例。
在上述制造方法中，步骤(5)中，所述a组分和b组分的比例也按照本发明第一方面限定的比例，即重量比例：1:0.16～0.2，优选1:0.18。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。例如，本发明所述常温指温度0～40℃。
本发明实施例中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例中所用主要组分的厂家、型号如下所示，但本发明的实施并不依赖于下述厂商生产的试剂，采用其他厂商生产的同种试剂也能够达到一致的技术效果。
具体地，实施例中所用主要组分的厂家、型号为：
环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂，st-1000，国都化工(昆山)有限公司；
热塑性丙烯酸树脂，dm-171a，天津市滨海新区安德隆科技发展有限公司；
c12-14烷基缩水甘油醚，age-b，湖北绿色家园精细化工股份有限公司；
煤沥青，中温，唐山开滦炭素化工有限公司；
湿法绢云母粉，ga-2，滁州格锐矿业有限责任公司；
超细硅微粉，gfs-3，滁州格锐矿业有限责任公司；
硅灰石粉，400目，中国非金属矿工业总公司梨树硅灰石矿业公司；
炭黑，specialblack4，赢创德固赛公司；
聚酰胺蜡，troythix-150acs，特洛伊特种化学品贸易(上海)有限公司；
tegoairex940消泡剂，赢创特种化学(上海)有限公司；
tegowet270基材润湿剂，赢创特种化学(上海)有限公司；
ancamine1618改性脂环胺固化剂，美国空气化学公司；
ancamine2636改性脂肪胺固化剂，美国空气化学公司。
实施例1
本实施例提供一种无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料及其制造方法。
本实施例的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的制造步骤如下，各组分的比例为重量比例：
步骤(1)，将0.1份热塑性丙烯酸树脂、0.1份c12-14烷基缩水甘油醚加入到1份环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，搅拌20～30min，使各组分分散均匀，得到树脂液；
步骤(2)，将0.4份煤沥青、0.015份tegoairex940消泡剂、0.02份tegowet270基材润湿剂加入到步骤(1)得到的树脂液中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，在搅拌的情况下加入0.4份湿法绢云母粉、0.3份超细硅微粉、0.4份硅灰石粉、0.03份炭黑、0.03份聚酰胺蜡，继续在2000～2500r/min的速度下搅拌30～40min，使各组分分散均匀；
步骤(3)，将步骤(2)所得混合物用研磨机研磨0.5～1小时，研磨细度小于100μm，得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分；
步骤(4)，将0.2份ancamine2636改性脂肪胺固化剂加入到1份ancamine1618改性脂环胺固化剂中，搅拌分散均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分；
步骤(5)，将所述a组分和b组分按照重量比1:0.2的比例混合均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料。
本实施例所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料及其涂层的各项性能见表1。
表1实施例1所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料各项性能
实施例2
本实施例提供一种无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料及其制造方法。
本实施例的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的制造步骤如下，各组分的比例为重量比例：
步骤(1)，将0.12份热塑性丙烯酸树脂、0.12份c12-14烷基缩水甘油醚加入到1份环氧当量200-220g/ep的氢化双酚a型环氧树脂中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，搅拌20～30min，使各组分分散均匀，得到树脂液；
步骤(2)，将0.45份煤沥青、0.018份tegoairex940消泡剂、0.025份tegowet270基材润湿剂加入到步骤(1)得到的树脂液中，常温下在2000～2500r/min的速度下进行搅拌，在搅拌的情况下加入0.45份湿法绢云母粉、0.35份超细硅微粉、0.45份硅灰石粉、0.04份炭黑、0.035份聚酰胺蜡，继续在2000～2500r/min的速度下搅拌30～40min，使各组分分散均匀；
步骤(3)，将步骤(2)所得混合物用研磨机研磨0.5～1小时，研磨细度小于100μm，得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的a组分；
步骤(4)，将0.25份ancamine2636改性脂肪胺固化剂加入到1份ancamine1618改性脂环胺固化剂中，搅拌分散均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料的b组分；
步骤(5)，将所述a组分和b组分按照重量比1:0.18的比例混合均匀得到所述无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料。
本实施例所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料及其涂层的各项性能见表2。
表2实施例2所得无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料各项性能
从表1和表2中的数据可以看出，本发明的无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料满足gb/t34590-2017的要求，具有良好的附着力和防腐蚀性能。并且，涂料在潮湿条件下固化不变色，所得涂层具有良好的耐紫外光老化性能，有效解决了现有技术中无溶剂环氧煤沥青防腐蚀涂料耐候性差的问题，使涂料可以作为预应力钢筒混凝土管外防腐层，满足工程过程中长时间露天存放。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。