防腐涂料、其应用及管道涂层的制作方法

文档序号:9447291
防腐涂料、其应用及管道涂层的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及涂料生产领域,具体而言,设及一种防腐涂料、其应用及管道涂层。
【背景技术】
[0002] 利用管道对油气资源进行长距离地输送被认为是一种经济可靠的运输方式,其具 有汽车、火车、船运等运输方式不可比拟的优点。为了保证管道长期安全运行,利用涂层与 阴极保护的技术对其进行防护是一种必要且可行的方案。从管道涂层的发展历史来看,管 道涂层先后经历了石油渐青、煤焦油瓷漆、聚乙締缠带、烙结环氧粉末(FB巧涂层和层 聚乙締(P巧为主的涂层五个阶段。其中,烙结环氧粉末和=层聚乙締涂层为新世纪W来应 用最为广泛的长距离运输管道防腐涂层。而我国自西气东输工程W来,=层聚乙締涂层逐 渐成为长距离输管道防腐涂层的首选。
[0003] =层聚乙締防腐涂层是指W烙结环氧粉末作为底层,胶粘剂作为中间层,聚乙締 作为最外层的管道涂层。由于运种涂层结合了烙结环氧粉末和聚乙締的优点,因此具有较 好的抗冲击性、电绝缘性和耐候性。然而,S层结构涂层有大面积剥离的现象和补口涂层严 重剥离而完全失效的案例,而且失效涂层的强电绝缘性屏蔽了管道阴极保护电流,因此引 起了严重的管道腐蚀。
[0004] 喷涂聚脈涂层直接用于埋地管道防腐也有应用,并且有不少的优点如:快速固化, 几秒胶凝,管道连续喷涂不流涧,适合流水作业线施工;可厚涂,涂层致密无接缝,焊缝影响 程度小;力学强度高,搬运、吊装、运输、回填过程中不易损伤;优异的抗化性;可W低溫固 化,施工溫度范围宽;介电强度高;可采用同种材料进行现场补口,补口搭接处附着力、密 封性好等。近些年出现的聚天口冬氨酸醋聚脈涂料在使用期、耐候性、附着力方面有了进一 步提高。然而,无论是喷涂聚脈涂层还是聚天口冬氨酸醋聚脈涂层单独作为管道涂层,其抗 高溫阴极剥离性能都不能满足GB/T23257-2009埋地钢质管道聚乙締防腐层等现行S层 结构管道涂层标准的指标要求。
[0005] 介于上述问题的存在,有必要开发出一种能解决上述问题的涂料与涂层结构。

【发明内容】

[0006] 本发明的主要目的在于提供一种防腐涂料、其应用及管道涂层,W解决现有管道 聚乙締防腐层应用中出现的剥离及补口剥离的问题W及聚脈涂层抗高溫阴极剥离差的问 题。
[0007] 为了实现上述目的,本发明一个方面提供了一种防腐涂料包括第一组分和第二组 分,第一组分包括聚酸胺,第一改性聚天口冬氨酸醋和第二改性聚天口冬氨酸醋;其中第一 改性聚天口冬氨酸醋具有式I所示结构:
[0008]
[000引式I中,其中a为1~3,b为1~3,Ri和R2分别独立地选自Cl~C4的烷基,R3和R4分别独立地选自氨或Cl~C4的烷基,Q为多元胺去掉两个胺基后形成的残基;
[0010] 第二改性聚天口冬氨酸醋具有式II所示结构:
[0011]
[001引式II中,R为C1~C4的烷基,并且,
[001引 当A为
时,Y为氨;其中,R'为C1~C4的烷基;R" 为C1~C4的烷基,n为!~200;优选地,R'和R"分别独立地选自甲基、乙基或丙基,n为 50~80 ;或者,
[0014] 当A为
其中,P为1~5,Y中m为!~ 200,k为1~3 ;优选地,P为1~3,Y中m为3~5;
[0015] 第二组分为异氯酸醋和/或异氯酸醋的预聚物。
[001引进一步地,式I中,Ri和R2分别选自甲基或乙基,R3和R4分别为氨;多元胺 为1,4-二氨基下烧、1,6-二胺基己烧、2, 2,4-S甲基-1,6-二氨基己烧、2,4,4^甲 基-1,6-二氨基己烧、1-氨基-3, 3, 5S甲基-5-氨甲基环己烧、4, 4' -二氨基-二环己基 甲烧或3, 3-二甲基-4, 4' -二氨基-二环己基甲烧;优选地,第一改性聚天口冬氨酸醋为 NH1420型聚天口冬氨酸醋。
[0017] 进一步地,第二改性聚天口冬氨酸醋中A为
[001引
Y为氨,R为甲基,n'为60~65。
[0019] 进一步地,第一组分与第二组分的重量比为3~6:1,优选为3~4:1。
[0020] 进一步地,按重量份计,第一组分包括50~100份的聚酸胺,240~300份的第一 改性聚天口冬氨酸醋,50~100份的第二改性聚天口冬氨酸醋;第二组分包括200~300份 的异氯酸醋和/或异氯酸醋的预聚物。
[0021] 进一步地,异氯酸醋的官能度为2~3;优选地,异氯酸醋为异氣尔酬二异氯酸 醋、六亚甲基二异氯酸醋和己二异氯酸醋的S聚体中的一种或多种;更优选为DESM孤UR N3300。
[0022] 进一步地,聚酸胺具有式III所示结构:
[0023]
[0024] 式III中,R5为氨或C1~C4的烷基,:r为1~32 ;优选地,R5为氨,r为4~5 ;优 选为D400型聚酸胺。
[00巧]进一步地,按重量份计,第一组分中还包括200~300份的滑石粉,100~150份的 铁白粉和200~300份的娃微粉。
[0026] 进一步地,按重量份计,第一组分中还包括0. 1~5份的流变助剂和0. 1~5份的 消泡剂。
[0027] 本发明另一方面提供了一种上述防腐涂料在管道防腐涂层上的应用。
[0028] 本发明另一方面提供了一种管道涂层,该管道涂层包括底层和面层,其中,底层为 烙结环氧粉末涂层,面层为上述防腐涂料经涂覆、固化形成的涂层。
[0029] 本发明提供一种防腐涂料、其应用及管道涂层。应用本发明的技术方案,W聚酸 胺、不含娃的第一改性聚天口冬氨酸醋和含娃元素的第二改性聚天口冬氨酸醋作为第一组 分,W异氯酸醋和/或其预聚物作为第二组分,第一组分和第二组分共同形成一种新型的 无溶剂双组份聚脈涂料,经过适当的施涂方式涂在烙结环氧粉末涂层上形成保护面层,共 同构成一种新型结构的管道涂层。相比于传统的聚天口冬氨酸醋脈涂料,本发明通过在防 腐涂料中增加聚酸胺组分,能够在最终的固化树脂分子链中引入柔初性好的酸键,同时能 够提高固化树脂分子链的链长和低溫初性。加入含有娃元素的第二改性聚天口冬氨酸醋, 依靠有机娃基团的耐热、耐候、低表面张力特性可W增加涂层的耐热溫度、耐候性、滑爽性 W及抗划伤能力。利用发明的该涂料,配套烙接环氧粉末底涂层,能够很好地解决了现有管 道聚乙締防腐层应用中出现的剥离及补口剥离的问题W及聚脈涂层抗高溫阴极剥离差的 问题。
【具体实施方式】
[0030] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0031] 正如【背景技术】所描述的,现有的管道聚乙締防腐层应用中出现的剥离及补口剥离 的问题W及聚脈涂层抗高溫阴极剥离差的问题。为了解决上述问题,本发明提供了一种防 腐涂料,其包括第一组分和第二组分,第一组分包括聚酸胺、第一改性聚天口冬氨酸醋和第 二改性聚天口冬氨酸醋;其中,第一改性聚天口冬氨酸醋具有式I所示结构:
[0032]
[003引式I中,其中a为1~3,b为1~3,R郝R2分别独立地选自Cl~C4,R3和R4分 别独立地选自氨或Cl~C4的烷基,Q为多元胺去掉两个胺基后形成的残基;第二组分为异 氯酸醋和/或异氯酸醋的预聚物;第二改性聚天口冬氨酸醋具有式II所示结构:
[0034]
[003引式II中,R为C1~C4的烷基,并且,
[003引 当A为
时,Y为氨;其中,R'为C1~C4的烷基;R" 为C1~C4的烷基,n为!~200 ;优选地,R'和R"分别独立地选自甲基、乙基或丙基,n为 50~80 ;或者,
[0037] 当A为
其中,P为1~5,Y中m为!~200, k为1~3 ;优选地,P为1~3,Y中m为3~5。
[0038] 本发明所提供的防腐涂料中,W聚酸胺、不含娃的第一改性聚天口冬氨酸醋和含 娃元素的第二改性聚天口冬氨酸醋作为第一组分,W异氯酸醋和/或其预聚物作为第二组 分,第一组分和第二组分共同形成一种新型的无溶剂双组份聚脈涂料,经过适当的施涂方 式涂在烙结环氧粉末涂层上形成保护面层,共同构成一种新型结构的管道涂层。相比于传 统的聚天口冬氨酸醋脈涂料,本发明通过在防腐涂料中增加聚酸胺组分能够在最终的固化 树脂分子链中引入柔初性好的酸键,同时能够提高固化树脂分子链的链长和低溫初性。加 入含有娃元素的第二改性聚天口冬氨酸醋,依靠有机娃基团的耐热、耐候、低表面张力特性 可W增加涂层的耐热溫度、耐候性、滑爽性W及抗划伤能力。利用发明的该涂料,配套烙接 环氧粉末底涂层,能够很好地解决了现有管道聚乙締防腐层应用中出现的剥离及补口剥离 的问题W及聚脈涂层抗高溫阴极剥离差的问题。
[0039] 在一种优选的实施方式中,式I中,Ri和R2分别选自甲基或乙基,R3和R4分别为 氨;多元胺为1,4-二氨基下烧、1,6-二胺基己烧、2, 2, 4-S甲基-1,6-二氨基己烧、2, 4, 4
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