专利名称：一种适用于低温涂敷的环氧粉末涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料领域，特别是涉及一种适用于低温涂覆的环氧粉末涂料。
背景技术：
西气东输二线管道工程是举世瞩目的国际重大工程，该工程西起新疆霍尔果斯东到广州，是中国清洁能源的主动脉，其工程全程4900KM，管道的管径Φ 1219m,总投资3200 亿人民币。设计技术采用当今世界最先进的工艺材料，在山区和地震断裂带采用大应变设计技术，钢管采用X80高强度钢级直缝管，防腐涂层采用3PE防腐结构，但基于应变设计的 X80钢级直缝管在防腐涂敷过程中热处理温度不能超过200°C，一旦超出200°C，会致使这种基于应变设计的钢管的强度降低，进而造成运营风险。然而，现有的粉末涂料的管道涂敷温度一般210 230°C左右，在200°C以下涂覆会使熔结环氧涂层的耐阴极剥离达不到设计标准要求，因此需要开发出适于低温涂敷的环氧粉末。而这种适应于低温涂敷的环氧粉末还需要满足Q/SY GJX0106-2007《西气东输二线管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规范》中的相应要求。现有的适应于低温涂敷的环氧粉末，如专利CN101671516A中所公开的一种三层聚乙烯涂层低温固化熔结环氧粉末，该专利说明书发明内容部分指出为了克服现有的三层聚乙烯防腐层涂装能耗高、抗阴极剥离性能差、不能满足X80高强钢的涂装要求的不足，在已有技术的基础上，将固化剂采用低温固化剂和酚类固化剂两种固化剂共用体系，其中低温固化剂为咪唑改性树脂。然而正是由于引入了咪唑改性的低温固化剂对温度的敏感性非常高，对反应温度的控制要求非常精准才能够达到预期的效果。实际上环氧粉末在涂覆过程中会有10-20°C温度波动，所以对涂覆温度控制要求非常严格的环氧粉末是难以实现工业化应用的。另一方面，由于咪唑类固化剂固化得到的涂层交联密度很高，涂层抗弯曲的性能下降，是否能够满足Q/SY GJX0106-2007《西气东输二线管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规范》的低温弯曲性能要求未见其报道。又如专利US 62，945，97B1介绍了一种提高环氧涂层耐阴极剥离的技术，但在该专利的申请文件中未见其低温固化涂层情况的有关介绍。目前虽然有一些针对于研究适应于低温涂敷的环氧粉末的文献，也有一些较为成熟的技术，然而面对像西气东输二线管道工程一类的举世瞩目的国际重大工程，现有技术中所提出的适应于低温涂敷的环氧粉末都无法得到很好的应用，为此，研究一种适用于低温涂覆且能够大规模工业化应用的环氧粉末势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于低温涂覆的环氧粉末涂料，解决了涂料在X80钢级直缝管的防腐涂敷过程中热处理温度要求不能超过200°C，不适于基于应变设计的X80 钢级直缝管的防腐涂敷的问题。本发明是通过以下技术方案实现一种适用于低温涂敷的环氧粉末涂料，按重量百分含量计包括如下原料50 70%的改性环氧树脂共混体系、15 20%的具有对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂、10 20%的改性填料、2 5%的钛白粉、2 5%的纳米填料，以及适量的辅料。进一步地，上述改性环氧树脂共混体系由改性酚醛环氧树脂和改性双酚A型环氧树脂共混而成。进一步地，上述改性环氧树脂共混体系的软化点为70 80°C。进一步地，上述环氧粉末中含有10 20%的改性酚醛环氧树脂和40 50%的双酚A型环氧树脂。进一步地，上述对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂的软化点为65 80°C。进一步地，上述对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂为BPAN树脂。进一步地，上述BPAN树脂的聚合度为4-9。进一步地，上述改性填料为采用硅烷偶联剂处理的改性云母粉和改性硅灰石粉； 上述改性云母粉占所述环氧粉末总重量的5 10%、上述改性硅灰石粉占所述环氧粉末总重量的5 10%。进一步地，上述纳米填料为纳米级石英粉。进一步地，上述辅料包括占环氧粉末重量0. 2 的固化促进剂和0. 5 1. 5% 的流动调节剂。本发明产生的有益效果如下本发明一种适用于低温涂覆的环氧粉末涂料通过引入活性有差别的高活性反应基团，实现三级深度加成反应，增加涂层交联密度，提高涂层的电化学抗性；同时，通过采用带有对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂，既提高了反应活性，又增加了涂层的致密性和柔韧性；，另外，通过采用经过化学改性处理的无机颜填料， 增加涂层的附着力和粘结强度；通过采用部分纳米填料，增加涂层的致密性和抗渗透性。
具体实施例方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。在本发明的一种典型的实施方式中，提供了一种适用于低温涂敷的环氧粉末涂料，其按重量百分含量计包括如下原料50 70%的改性环氧树脂共混体系、15 20%的具有对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂、10 20%的改性填料、2 5%的钛白粉、2 5%的纳米填料，以及适量的辅料。本发明通过对树脂、固化剂和填料等方面的选择，进行合理的配比，使得各原料之间相辅相成、相互配合，不但提高了涂料的反应活性，降低了固化温度，同时又增加了涂层的致密性和柔韧性。其中，改性环氧树脂共混体系与对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂的化学反应式如下
权利要求
1.一种适用于低温涂敷的环氧粉末涂料，其特征在于，按重量百分含量计包括如下原料50 70%的改性环氧树脂共混体系、15 20%的具有对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂、10 20%的改性填料、2 5%的钛白粉、2 5%的纳米填料，以及适量的辅料。
2.根据权利要求1所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述改性环氧树脂共混体系由改性酚醛环氧树脂和改性双酚A型环氧树脂共混而成。
3.根据权利要求1或2所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述改性环氧树脂共混体系的软化点为70 80°C。
4.根据权利要求3所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述环氧粉末中含有10 20% 的改性酚醛环氧树脂和40 50%的双酚A型环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂的软化点为65 80°C。
6.根据权利要求5所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂为BPAN树脂。
7.根据权利要求6所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述BPAN树脂的聚合度为4-9。
8.根据权利要求1所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述改性填料为采用硅烷偶联剂处理的改性云母粉和改性硅灰石粉；所述改性云母粉占所述环氧粉末总重量的5 10%、所述改性硅灰石粉占所述环氧粉末总重量的5 10%。
9.根据权利要求1所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述纳米填料为纳米级石英粉。
10.根据权利要求1所述的环氧粉末涂料，其特征在于，所述辅料包括占环氧粉末重量 0. 2 的固化促进剂和0. 5 1. 5%的流动调节剂。
全文摘要
本发明公开了一种适用于低温涂敷的环氧粉末涂料，按重量百分含量计包括如下原料50～70％的改性环氧树脂共混体系、15～20％的具有对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂、10～20％的改性填料、2～5％的钛白粉、3～5％的纳米填料，以及适量的辅料。该适用于低温涂覆的环氧粉末涂料通过引入活性有差别的高活性反应基团，实现三级深度加成反应，增加涂层交联密度，提高涂层的电化学抗性；同时，通过采用带有对称双苯环结构的酚类线型低温固化剂，既提高了反应活性，又增加了涂层的致密性和柔韧性；，另外，通过采用经过化学改性处理的无机颜填料，增加涂层的附着力和粘结强度；通过采用部分纳米填料，增加涂层的致密性和抗渗透性。
文档编号C09D163/02GK102464934SQ201010548638
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者刘小平, 庄树才, 李依璇, 赖广森, 邸建军, 鲁喜刚 申请人:北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司