一种化工设备专用高性能涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种化工设备专用高性能涂料。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的发展，工业化的进程逐渐的加快，工业对于国民经济的发展已经 日益重要。化工设备是工业发展中一个不可缺少的部分，其正常运行直接关系到工程项目 的正常生产和运作。通常情况下，由于化工设备使用环境的特殊性，在化工企业生产中都涉 及到一些氧化-还原性的气体、介质等，加上生产车间的湿度较大、温度较高，所以就会在 化工设备表面发生强烈的化学反应，从而形成腐蚀。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外 形以及基本性能方面发生变化，导致设备出现损耗或者损坏现象，从而影响设备的正常使 用和生产，会给企业带来一定的损失。防止腐蚀常用的方法是向设备涂覆防腐蚀涂料。
[0003] 目前，虽然有些防腐涂料应用在化工设备上，但是随着社会的发展，人们对化工设 备所用涂料的性能提出了更高的要求，现有的涂料其耐腐蚀性、耐高温性能和阻燃性能欠 佳，附着力不好，在使用的过程中容易脱落，已经不能满足高速发展的社会的需要，需要进 行改进。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种化工设备专用高性能涂料，其 耐腐蚀性和耐高温性好，附着力强，阻燃性能优异，用于化工设备中，不易脱落，防护效果 好，能延长化工设备的使用寿命。
[0005] 本发明提出的一种化工设备专用高性能涂料，其原料按重量份包括以下组分：酚 醛环氧树脂40-60份、含磷丙烯酸树脂10-35份、硼酸改性有机硅树脂10-25份、聚四氟乙 烯树脂1-5份、聚偏氟乙烯3-10份、碳纳米管10-20份、聚磷酸铵3-15份、季戊四醇5-10 份、氧化铝粉2-10份、叶蜡石粉10-20份、石墨1-5份、膨胀珍珠岩5-15份、改性凹凸棒土 8-20份、氧化铺1-5份、正丁醇10-20份、正戊醇2-10份、乙二醇2-10份、水10-30份、氨 基树脂1-3份、磷酸三聚氰胺2-10份、N-苯基-N'-环己基对苯二胺0. 5-2份、十二醇酯 2-10份、二丙二醇丁醚5-8份、邻苯二甲酸二甲酯3-10份、偶联剂3-10份、助剂2-5份。
[0006] 优选地，其原料中，酚醛环氧树脂、含磷丙烯酸树脂、硼酸改性有机硅树脂、聚四氟 乙烯树脂的重量比为48-56 :20-30 :15-22 :2-5。
[0007] 优选地，其原料中，聚偏氟乙烯、碳纳米管、聚磷酸铵、季戊四醇、氧化铝粉、叶蜡 石粉、石墨、膨胀珍珠岩、改性凹凸棒土、氧化铈的重量比为5-9 :12-18 :6-12 :7-10 :5-9 : 12-18 :2-5 :9-13 :10-18 :2-4。
[0008] 优选地，其原料按重量份包括以下组分：酚醛环氧树脂52-54份、含磷丙烯酸树脂 26-29份、硼酸改性有机硅树脂18-20份、聚四氟乙烯树脂3. 5-4. 2份、聚偏氟乙烯7-8份、 碳纳米管15-18份、聚磷酸按10-12份、季戊四醇8-9份、氧化错粉7-9份、叶赌石粉14-17 份、石墨3-4份、膨胀珍珠岩11-13份、改性凹凸棒土 12-16份、氧化铈3-4份、正丁醇13-17 份、正戊醇6-9份、乙二醇7-8份、水20-25份、氨基树脂I. 8-2. 6份、磷酸三聚氰胺5-8份、 N-苯基-N'-环己基对苯二胺1. 2-1. 7份、十二醇酯8-10份、二丙二醇丁醚6-7份、邻苯 二甲酸二甲酯5-9份、偶联剂7-8份、助剂3-3. 8份。
[0009] 优选地，其原料按重量份包括以下组分：酚醛环氧树脂53份、含磷丙烯酸树脂27 份、硼酸改性有机硅树脂18. 6份、聚四氟乙烯树脂4份、聚偏氟乙烯7. 3份、碳纳米管17份、 聚磷酸铵11份、季戊四醇8. 6份、氧化铝粉7. 3份、叶蜡石粉16份、石墨3. 8份、膨胀珍珠 岩12份、改性凹凸棒土 13份、氧化铈3. 8份、正丁醇14份、正戊醇7份、乙二醇7. 3份、水 24份、氨基树脂2份、磷酸三聚氰胺7. 2份、N-苯基-N'-环己基对苯二胺1. 6份、十二醇 酯9份、二丙二醇丁醚6. 6份、邻苯二甲酸二甲酯7份、偶联剂7. 3份、助剂3. 2份。
[0010] 优选地，所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备：将焦磷酸钠加入蒸馏水中， 升温至35-40°C，搅拌0. 8-2h，加入凹凸棒土，搅拌后加入硫酸溶液，经搅拌、洗绦、过滤、干 燥、研磨、筛分得到物料A ;将N-β (氨乙基）-γ -氨丙基三甲氧基硅烷加入乙醇水溶液中， 搅拌后加入物料Α，升温至65-75°C，搅拌l_2h，然后经清洗、过滤、干燥得到物料B ;将物料 B加入水中，加入聚乙烯吡咯烷酮，然后搅拌2-3h，加入吡咯，搅拌20-30min，然后加入氯化 铁溶液，在常温下搅拌20-30h，然后经洗涤、过滤、干燥得到所述改性凹凸棒土。
[0011] 优选地，所述改性凹凸棒土按照以下工艺进行制备：按重量份将15-20份焦磷酸 钠加入1000-1500份蒸馏水中，升温至35-40°C，搅拌0. 8-2h，加入50-60份凹凸棒土，在 2000-5000r/min的转速下搅拌2-3h，然后加入20-50份质量分数为20-30%的硫酸溶液， 搅拌30-50min后经洗涤、过滤、干燥、研磨、筛分得到物料A ;按重量份将2-3份N- β (氨乙 基）-γ -氨丙基三甲氧基硅烷加入100-150份乙醇水溶液中，其中乙醇水溶液中，乙醇和水 的体积之比为5-8:1，在室温下搅拌20-30min，然后加入2-5份物料Α，升温至65-75°C，搅 拌l_2h，然后用乙醇清洗、过滤后干燥得到物料B ;按重量份将2-3份物料B加入20-30份水 中，加入0. 1-0. 5份聚乙烯吡咯烷酮，然后搅拌2-3h，加入0. 2-0. 5份吡咯，搅拌20-30min， 然后加入20-30份质量分数为4-8 %的氯化铁溶液，在常温下搅拌20-30h，然后依次用丙 酮、乙醇和水洗涤，过滤后烘干得到所述改性凹凸棒土。
[0012] 优选地，在改性凹凸棒土的制备过程中，筛分得到的物料A的粒度为250-300目。
[0013] 优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570、 硅烷偶联剂KH580、硅烷偶联剂KH590、硅烷偶联剂A-151、硅烷偶联剂ND-42中的一种或者 多种的组合。
[0014] 优选地，所述助剂为有机硅烷消泡剂、流平剂、分散剂、增稠剂中的一种或者多种 的组合。
[0015] 本发明所述化工设备专用高性能涂料可以按照常规的涂料制备工艺，按配比将各 原料混合均匀得到。
[0016] 酚醛环氧树脂环氧基含量高，黏度较大，固化后产物交联密度高，耐热性和耐腐蚀 性好；丙烯酸树脂具有优异的耐光性及抗户外老化性能，经含磷改性后，赋予了丙烯酸酯优 异的阻燃性；有机硅树脂耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能好，耐腐蚀性能优异； 聚四氟乙烯树脂耐低温、耐腐蚀、耐候性能优异；本发明中，选择了酚醛环氧树脂、含磷丙烯 酸树脂、硼酸改性有机硅树脂、聚四氟乙烯树脂配合作为涂料的成膜物质，并调节了四者的 比例，克服了单一成膜物质的缺陷，赋予涂料优异的耐高温、阻燃性、耐烟雾、耐湿热性、耐 候和耐腐蚀性能；硼酸改性有机硅树脂中，一方面，由于将硼原子引入了有机硅分子主链 中，形成了 B-O键，其键能比Si-O键的键能高，因此硼酸改性后的硅树脂主链更加牢固而不 易断裂，提高了硅树脂的耐热性，另一方面，由于多官能团硼酸的引入使得改性后的硅树脂 分子内部会出现紧密体型网络结构，进一步增加了硅树脂的耐高温性和机械强度，加入到 涂料中，提高了涂料的强度和耐高温性；聚磷酸铵、季戊四醇、磷酸三聚氰胺配合加入到体 系中协同促进，提高了涂料的阻燃性，与聚偏氟乙烯、碳纳米管、氧化铝粉、叶蜡石粉、石墨、 膨胀珍珠岩、改性凹凸棒土、氧化铈配合，提高了涂料的阻燃性和隔热性，同时赋予涂料优 异的抗渗性，提高了涂料的防腐蚀性、耐水性和耐老化性；在改性凹凸棒土的制备过程中， 采用了凹凸棒土、N-M氨乙基）-γ -氨丙基三甲氧基硅烷和吡咯为原料，通过优化工艺， 将凹凸棒土、Ν-β (氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和吡咯结合为一体，同时具有了导电 聚合物和无机粒子的性质，加入到涂料中，与其它原料配合，提高了涂料的腐蚀电位，明显 降低了涂料的腐蚀电流，同时增加了涂料的抗渗性，改善了涂料的耐水性和防腐蚀性，且吡 咯中含有共轭键，其可以通过范德华力和共轭键与体系中的碳纳米管作用，在维持原有结 构的基础上，增大了两者的相容性，提高了涂料的性能；另外，氧化铈具有耐老化的作用，按 一定的比例加入体系中与N-苯基-环己基对苯二胺配合，改善了涂料的耐候性和耐老 化性。
[0017] 对本发明所述化工设备专用高性能涂料进行性能检测，结果如下表所示：
【具体实施方式】