本发明涉及工业涂料
技术领域：
，尤其涉及一种用于城市供热系统中输送高温高压水的热力管道内壁耐磨防腐涂料。
背景技术：
：近年来随着国民经济社会的快速发展，我国城镇化逐年提升，北方城市冬季供热普及率及发展规模都呈现上升趋势。在供暖期，热电厂产生的热水汽通过热力管道输送到市区各用户构成的城市供热管网，所以热力管道在供热系统中起着重要的作用，其好坏会直接影响整个供热系统的供热质量。由于热力管道传输的热水具有较高的温度，可加速管道内部和其它供热原件的腐蚀，另外在管道埋地施工过程中因管道与管道进行焊接补口，会产生大量的铁屑焊渣。这些焊渣及其它杂质在输送热水过程中会对管道产生摩擦损伤，加速了管道的腐蚀，影响供热系统的正常运行，严重时会产生热力管道爆管问题，在城市中危及人的生命财产安全，造成不良社会影响和重大经济损失，而且修复条件极为苛刻，费用又十分昂贵。因此，亟需提供一种输送高压热水介质的热力管道内壁耐磨防腐涂料，以解决上述问题。技术实现要素：本发明的目的在于，提供一种可以输送高压热水介质的热力管道内壁耐磨防腐涂料，不仅具有高的耐温耐高压性能、保护管道不受热水介质的腐蚀，而且还具有良好的耐磨性能及耐玷污性能，涂覆本发明涂料降低了管道在输送热水中夹杂的铁屑焊渣及其它杂质对管道的摩擦损伤，大大延长了热力管道的使用寿命。本发明提供了一种热力管道内壁耐磨防腐涂料，所述涂料包含a组分和b组分，所述a组分包括：酚醛环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂、甲基异丁基酮、无机填料和助剂；所述b组分包含改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷；其中，所述无机填料包括改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、碳纤维和钛白粉。进一步，所述助剂包括：不含有机硅的聚合物消泡剂、含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂、疏水性气相二氧化硅和蓖麻油改性衍生物流变助剂。进一步，所述酚醛环氧树脂的环氧当量为168～178g/eq。进一步，所述有机硅环氧杂化树脂的环氧当量为445～455g/eq。进一步，所述有机硅环氧杂化树脂的环氧当量为450g/eq。进一步，所述改性脂环族胺的活泼氢当量为112～118。进一步，所述改性脂环族胺的活泼氢当量为115。进一步，所述氨基烷氧基硅烷具有硅烷-伯氨基和可水解的乙氧基甲硅烷基的双功能反应活性。进一步，所述a组分按重量百分比包括：进一步，所述b组分按重量百分比包括：改性脂环族胺72.5～75.5％；氨基烷氧基硅烷24.5～27.5％。进一步，所述涂料为双组份包装，施工时，所述a组分与所述b组分按照重量比为100：18～27.5进行混合。本发明还提供了一种热力管道内壁耐磨防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：a组分的制备步骤：将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂混合，在不断搅拌的条件下依次加入消泡剂、分散剂，继续搅拌分散，加入疏水性气相二氧化硅，提高转速，高速分散，在中速搅拌下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、钛白粉，提高转速继续搅拌，当温度达到40℃时降低转速，加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，得到混合料，提高转速使混合料温度达到45～50℃并保持温度不变；然后将混合料静置并降温至室温，后研磨至细度≤60μm；向研磨后的混合料中依次加入碳纤维和甲基异丁基酮，分散均匀后，即得到a组分；b组分的制备步骤：将改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷在干净无水和无醇类溶剂残留的容器中，中速分散，分散均匀后即得到b组分。进一步，所述a组分的制备步骤如下：将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂混合，并在不断搅拌的条件下依次加入消泡剂、分散剂，继续搅拌分散10～15分钟后，加入疏水性气相二氧化硅，提高转速，高速分散12～20分钟后，在中速搅拌下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、钛白粉，提高转速，继续搅拌，当温度达到40℃时降低转速，加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，得到混合料，提高转速使混合料温度达到45～50℃，并保温35～50分钟；然后将混合料静置并降温至室温，后研磨至细度≤60μm；向研磨后的混合料中依次加入碳纤维和甲基异丁基酮，高速分散均匀后，即得到a组分。进一步，所述a组分的制备步骤中，所述a组分的制备原料具体包括：酚醛环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂、甲基异丁基酮、改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、碳纤维、钛白粉、消泡剂、分散剂、疏水性气相二氧化硅和蓖麻油改性衍生物流变助剂。进一步，所述消泡剂为不含有机硅的聚合物消泡剂。进一步，所述分散剂为含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂。进一步，所述b组分的制备步骤如下：将改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷在干净无水和无醇类溶剂残留的拉缸中，中速分散12～20分钟，分散均匀后即得到b组分。进一步，所述b组分的制备原料包含：改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷。进一步，本发明的涂料在使用时，需要将所述a组分与所述b组分混合。进一步，所述a组分的制备步骤中，其制备原料按重量百分比包括：进一步，所述b组分的制备步骤中，其制备原料按重量百分比包括：改性脂环族胺72.5～75.5％；氨基烷氧基硅烷24.5～27.5％。本发明中，所述氨基烷氧基硅烷反应性的双重性即可作为交联剂使用，也可作为该发明涂料的粘合促进剂。本发明实施例中，所述酚醛环氧树脂为南亚环氧树脂nppn-631。本发明实施例中，所述有机硅环氧杂化树脂为赢创特种化学(上海)有限公司的silikoponef树脂。本发明实施例中，所述改性脂环族胺为空气化学公司的ancamine2143固化剂。本发明实施例中，所述氨基烷氧基硅烷是赢创特种化学(上海)有限公司的dynasylanameo。本发明实施例中，所用的甲基异丁基酮、无机填料及助剂等原料均为市售原料。本发明中，所述热力管道内壁耐磨防腐涂料在热力管道内壁涂覆时，需要对基材进行表面除油、除锈，热清洁及喷砂清洁，外观应无氧化皮、油污、水、裂纹、毛刺及螺旋划痕等缺陷。本发明中，所述热力管道内壁耐磨防腐涂料可单道或多道喷涂。本发明的涂料单道湿膜涂覆厚度可达650μm不会产生流挂现象。本发明中，如若多道涂覆，在常温25℃时，最小覆涂间隔在4小时，最大覆涂间隔在14天。本发明最终所得涂层在7天可完全固化。本发明的所述热力管道内壁耐磨防腐涂料的制备方法中，分散的技术方案根据所采用的材料和分散装置确定。本发明的有益效果在于：本发明所述的热力管道内壁耐磨防腐涂料不仅具有高的耐温耐高压性能、保护管道不受热水介质的腐蚀，而且还具有良好的耐磨性能，涂覆本发明涂料降低了管道在输送热水中夹杂的铁屑焊渣及其它杂质对管道的摩擦损伤，大大延长了热力管道的使用寿命。此外，本发明涂料涂覆形成的涂层的表面张力小，与水之间的接触角θ＞90°，易清洁，耐玷污性好。本发明中的所述a组分中选择了耐热性高的酚醛树脂和有机硅环氧杂化树脂，还选取防锈填料和耐磨性填料与树脂形成合理的搭配并产生了很好的协同作用，使该产品不仅具有耐热性能，而且还具有优良的耐腐蚀性和耐磨性能。本发明的所述b组分所用的的固化剂为耐热性优的改性脂环族胺及氨基烷氧基硅烷。本发明的双组分涂料具有耐高温、高压、耐磨等特点，适合输送热水的城市供热管道内壁防护。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本实施例提供一种热力管道内壁耐磨防腐涂料，所述涂料包含a组分和b组分，所述a组分包括：酚醛环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂、甲基异丁基酮、无机填料和助剂；所述b组分包含改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷；其中，所述无机填料包括改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、碳纤维和钛白粉。所述助剂包括不含有机硅的聚合物消泡剂、含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂、疏水性气相二氧化硅和蓖麻油改性衍生物流变助剂。所述酚醛环氧树脂的环氧当量为168～178g/eq。所述有机硅环氧杂化树脂的环氧当量为445～455g/eq。所述改性脂环族胺的活泼氢当量为112～118。所述氨基烷氧基硅烷具有硅烷-伯氨基和可水解的乙氧基甲硅烷基的双功能反应活性。所述a组分按重量百分比包括：所述b组分按重量百分比包括：改性脂环族胺72.5～75.5％；氨基烷氧基硅烷24.5～27.5％。所述涂料为双组份包装，施工时，所述a组分与所述b组分按照重量比为100：18～27.5进行混合。所述热力管道内壁耐磨防腐涂料的制备方法，包括a组分的制备步骤和b组分的制备步骤。所述a组分的制备步骤如下：按照上述组分原料及其重量百分比，将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂混合，并在不断搅拌的条件下依次加入消泡剂、分散剂，继续搅拌分散10～15分钟后，加入疏水性气相二氧化硅，提高分散机转速，高速分散12～20分钟后，在中速搅拌下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、钛白粉，提高分散机转速，继续搅拌，当温度达到40℃时降低转速，加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，得到混合料，提高分散机转速使混合料温度达到45～50℃，并保温35～50分钟；然后将混合料静置并降温至室温后，用卧式砂磨机研磨至细度≤60μm；向研磨后的混合料依中次加入碳纤维和甲基异丁基酮，高速分散均匀，即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的a组分。所述b组分的制备步骤如下：按照上述组分原料及其重量百分比，将改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷在干净无水和无醇类溶剂残留的拉缸中中速分散12～20分钟，分散均匀后即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的b组分。实施例2本实施例提供一种热力管道内壁耐磨防腐涂料，所述涂料包含a组分和b组分，所述涂料a组分原料及配比(重量百分比)如下表1所示：表1所述涂料b组分原料及配比(重量百分比)如下表2所示：表2b组分原材料重量百分比(％)改性脂环族胺72.5氨基烷氧基硅烷27.5所述涂料施工时本实施例中所述a组分与所述b组分按照100：23.5的重量配比混合。所述热力管道内壁耐磨防腐涂料的制备方法，包括a组分的制备步骤和b组分的制备步骤。所述a组分的制备步骤如下：按照上述原料及重量百分比，将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂混合，并在不断搅拌的条件下依次加入消泡剂、分散剂，继续搅拌分散10～15分钟后，加入疏水性气相二氧化硅，提高分散机转速，高速分散12～20分钟后，在中速搅拌下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、钛白粉，提高分散机转速，继续搅拌，当温度达到40℃时降低转速，加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，得到混合料，提高分散机转速使混合料温度达到45～50℃，并保温35～50分钟；然后将混合料静置并降温至室温后，用卧式砂磨机研磨至细度≤60μm；向研磨后的混合料依中次加入碳纤维和甲基异丁基酮，高速分散均匀，即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的a组分。所述b组分的制备步骤如下：按照上述原料及重量百分比，将改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷在干净无水和无醇类溶剂残留的拉缸中中速分散12～20分钟，分散均匀后即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的b组分。实施例3本实施例提供一种热力管道内壁耐磨防腐涂料，所述涂料包含a组分和b组分，所述涂料a组分原料及配比(重量百分比)如下表3所示：表3所述涂料b组分原料及配比(重量百分比)如下表4所示：表4b组分原材料重量百分比(％)改性脂环族胺74.5氨基烷氧基硅烷25.5所述涂料施工时本实施例中所述a组分与所述b组分按照100：18的重量配比混合。所述热力管道内壁耐磨防腐涂料的制备方法，包括a组分的制备步骤和b组分的制备步骤。所述a组分的制备步骤如下：按照上述原料及重量百分比，将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂混合，并在不断搅拌的条件下依次加入消泡剂、分散剂，继续搅拌分散10～15分钟后，加入疏水性气相二氧化硅，提高分散机转速，高速分散12～20分钟后，在中速搅拌下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、钛白粉，提高分散机转速，继续搅拌，当温度达到40℃时降低转速，加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，得到混合料，提高分散机转速使混合料温度达到45～50℃，并保温35～50分钟；然后将混合料静置并降温至室温后，用卧式砂磨机研磨至细度≤60μm；向研磨后的混合料依中次加入碳纤维和甲基异丁基酮，高速分散均匀，即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的a组分。所述b组分的制备步骤如下：按照上述原料及重量百分比，将改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷在干净无水和无醇类溶剂残留的拉缸中中速分散12～20分钟，分散均匀后即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的b组分。实施例4本实施例提供一种热力管道内壁耐磨防腐涂料，所述涂料包含a组分和b组分，所述涂料a组分原料及配比(重量百分比)如下表5所示：表5a组分原材料重量百分比(％)酚醛环氧树脂30有机硅环氧杂化树脂20不含有机硅的聚合物消泡剂0.5含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂0.5疏水性气相二氧化硅0.5改性磷酸锌3.0三聚磷酸铝4.0云母粉13.7碳化硅15碳纤维2钛白粉5.0蓖麻油改性衍生物流变助剂0.8甲基异丁基酮5所述涂料b组分原料及配比(重量百分比)如下表6所示：表6所述涂料施工时本实施例中所述a组分与所述b组分按照100：27.5的重量配比混合。所述热力管道内壁耐磨防腐涂料的制备方法，包括a组分的制备步骤和b组分的制备步骤。所述a组分的制备步骤如下：按照上述原料及重量百分比，将酚醛环氧树脂和有机硅环氧杂化树脂混合，并在不断搅拌的条件下依次加入消泡剂、分散剂，继续搅拌分散10分钟后，加入疏水性气相二氧化硅，提高分散机转速，高速分散15分钟后，在中速搅拌下依次加入改性磷酸锌、三聚磷酸铝、云母粉、碳化硅、钛白粉，提高分散机转速，继续搅拌，当温度达到40℃时降低转速，加入蓖麻油改性衍生物流变助剂，得到混合料，提高分散机转速使混合料温度达到45～50℃，并保温40分钟；然后将混合料静置并降温至室温后，用卧式砂磨机研磨至细度≤60μm；向研磨后的混合料依中次加入碳纤维和甲基异丁基酮，高速分散均匀，即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的a组分。所述b组分的制备步骤如下：按照上述原料及重量百分比，将改性脂环族胺和氨基烷氧基硅烷在干净无水和无醇类溶剂残留的拉缸中中速分散15分钟，分散均匀后即得到热力管道内壁耐磨防腐涂料的b组分。本发明实施例中的涂料涂覆形成的涂层，涂层表面张力小，与水之间的接触角θ＞90°。可见，本发明的涂料涂覆的涂层易清洁，耐玷污性好。试验例1本试验将对本发明实施例2至实施例4中的涂料的防腐性能进行检测，分别将实施例的涂料涂覆于热力管道内壁上形成涂层，通入介质以检测涂层的防腐性能，观察涂层并记录试验结果如下。1)试验方法：向涂覆有本发明涂料的热力管道中通入温度为150℃、压力为10mpa的去离子水，并且长达168h。试验结果：本发明涂料的涂层在168h内能够经受温度为150℃、压力为10mpa的苛刻条件，涂层没有出现起泡、开裂及脱落现象。2)试验方法：向涂覆有本发明涂料的热力管道中通入温度为95℃的开水，并且长达1000h。试验结果：本发明涂料的涂层在95℃的开水中放置1000h没有出现起泡、开裂及脱落现象。3)试验方法：向涂覆有本发明涂料的热力管道中通入温度为150℃的油浴液体，并在油浴中浸泡1000h。试验结果：本发明涂料的涂层在150℃的油浴中放置1000h没有出现起泡、开裂及脱落现象。4)试验方法：分别向涂覆有本发明涂料的热力管道中通入10％的硫酸、5％的氢氧化钠、3％的氯化钠溶液，并在室温条件下浸泡30天，并且长达1000h。试验结果：本发明涂料的涂层分别在10％的硫酸、5％的氢氧化钠、3％的氯化钠溶液中室温浸泡30天，涂层没有出现起泡、开裂、脱落现象。5)试验方法：分别向涂覆有本发明涂料的热力管道中通入原油、汽油、柴油，并在常温下浸泡30天。试验结果：本发明涂料的涂层分别在原油、汽油、柴油等油品中常温浸泡30天，涂层没有出现起泡、开裂、脱落现象。试验例2本试验将对本发明实施例2至实施例4中的涂料的耐磨性能进行检测：分别将实施例的涂料涂覆于热力管道内壁上形成涂层，采用旋转橡胶砂轮法对涂层进行耐磨性能检测，并记录试验结果如下。试验方法：分别采用美国taberindustries公司的cs-17和cs-10两种型号的橡胶砂轮，在最大负载为1kg、设定转速1000r的条件下对涂层的耐磨性能进行检测，并记录试验数据，涂层的平均质量损耗数据如下表7所示：表7条件cs-17(1kg，1000r)cs-10(1kg，1000r)平均质量损耗(mg)30～4010～20由表7中的数据可以看出，本发明的涂料涂覆形成的涂层的耐磨性能优异，使用过程中涂层的质量损耗极低。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3