储罐用防腐保温热反射涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种储罐用防腐保温热反射涂料及其制备方法，所述涂料由底漆和面漆组成，所述底漆，由甲、乙组两组分组成；甲乙组分重量配比为：（2~8）：1；其中，甲组分环氧基与乙组分活泼氢摩尔比对应的比值为1：1，甲乙组分混合后使用；所述面漆由A组分和B组分组成，A与B组分的重量配比为：A组分羟基含量与B组分NCO含量摩尔比为1:1，A与B组分混合后使用。本发明具有优异的防腐性能，依据国家标准，将冷轧钢板涂覆隔热保温防腐涂料，养护后，进行中性盐雾实验，经过1000小时中性盐雾实验，样本未发生起泡脱落等腐蚀情况。对钢铁表面有良好的防腐效果，同时具有较好的耐化学品性能。
【专利说明】储罐用防腐保温热反射涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业重防腐保温材料，尤其涉及一种保温热反射涂料及其制备方法，包含防腐底漆和保温热反射耐候面漆。
【背景技术】
[0002]石化炼油行业中的油气储罐在阳光曝晒下会持续积聚能量，导致其表面和内部快速升温。为了降低由于升温导致的内压增大，需要频繁开启放气阀或用冷水喷淋，这会加剧产品的损耗和大气污染。而运输储罐内压过大时，甚至会引起爆炸，给存储运输带来巨大的安全隐患。
[0003]近年来，由于全球气候变化，温室效应的产生导致油气储罐的安全状况更为严峻。传统的用水喷淋降温的应对方法其缺点是:会使水管中的锈蚀物及循环使用带来的污垢附着在油罐外壁，一方面使罐壁发霉、锈蚀，甚至生长微生物，缩短设备的使用寿命；另一方面，污垢使罐壁颜色变深，更加剧了局部对太阳光照的吸收，造成局部升温。此外，喷淋水还会造成水、电资源的巨大浪费，有违可持续发展的要求。
[0004]为了节约能源，降低成本，把降温隔热涂料应用于油气储罐领域成为十分必要的措施。用于金属油罐、化学贮槽、液化气球罐、油罐车、化工管道，冷藏车等有良好的隔热降温作用。
[0005]目前，市场上主要的隔热涂料产品一般为三层结构，即溶剂型防腐底漆，隔热中间漆和热反射面漆，采 用高粘度树脂，选用质轻、中空的二氧化硅和三氧化二铝作隔热填料，涂层厚度达到2mm以上，但是通常情况下，三层涂料施工麻烦，隔热底漆由于粘度较大，施工性能不好，同时不能提供良好的防腐性能，面胶能将日光热隔绝、反射，但一般在强烈高温光照下，易老化失光，失去反射功能。
[0006]专利申请号:200910100149.6公开了一种保温隔热涂料，由三层涂层组成，分别由环氧防腐底漆，环氧保温层中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆组成，具有一定程度的热反射和保温功能，但是其涂层由三层，施工次数较多，施工的过程质量不容易控制，同时热反射面漆采用的金红石型钛白粉作为主要的热反射材料。热反射效果仍有局限。
[0007]专利申请号:200710035834.6公开了一种保温热反射涂料，由两层涂层组成，分别由保温底涂层和热反射面涂层组成，其中底涂层加入空心微珠和粘合树脂，面涂层由金属氧化物包覆云母材料作为热反射材料，其整体涂层具有一定的保温热反射效果，但是其底涂层未考虑钢材储罐的防腐要求，其面涂层未考虑涂层的耐沾污性能。具有一定的局限性。
【发明内容】
[0008]本发明目的在于克服现有热反射保温隔热涂料技术中存在的不足之处，提供一种储罐用防腐保温热反射涂料及其制备方法。
[0009]所述储罐用防腐保温热反射涂料，由底漆和面漆组成，底漆的作用是起保温隔热和防锈作用，面漆的作用是抗老化、低表面能防沾污；
[0010]所述底漆由甲、乙组两组分组成；
[0011]甲组分的重量百分比如下:
[0012]
环氧树脂17%~25%
防锈颜料8%~15%
中空微珠隔热材料18%~25%
润湿分散剂0.2%~0.4%
有机膨润土防沉剂0.5%~1.5%
其他助剂0.2%~1.5%
功能隔热填料15%~30%
溶剂15%~40%
[0013]组分的百分比之和为100% ；
[0014]优选的，甲组分的重量百分比如下:
[0015]
环氧树脂21%~25%
防锈颜料10%~12%
中空微珠隔热材料18%~23%
润湿分散剂0.2%~0.4%
有机膨润土防沉剂0.7%~1.0%
其他助剂0.2%~1.0%
功能隔热填料15%~18%
溶剂25%~30%
[0016]组分的百分比之和为100% ；
[0017]乙组分配方的重量百分比如下:
[0018]环氧固化剂50%~80%
[0019]溶剂20% ~50%
[0020]优选的，乙组分配方的重量百分比如下:
[0021]环氧固化剂65%~80%
[0022]溶剂20% ~35%
[0023]甲乙组分重量配比为:
[0024](2 ~8):1;
[0025]其中甲组分环氧基与乙组分活泼氢摩尔比对应的比值为1:1;
[0026]甲乙组分混合 后使用；
[0027]优选的混合比为(3~7):1 ；[0028]所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂、双酚F环氧和酚醛环氧树脂中的一种或几种，优选为酚醛环氧树脂与双酚A环氧的混合物，酚醛环氧为如陶氏化学的DEN 431、国产三木F51、F44等。双酚A环氧为国产牌号E20、E44的环氧树脂等；
[0029]所述的防锈颜料为磷酸盐，钥酸盐，铬酸盐，硼酸盐或氧化铁红中的一种或几种，优选为磷酸锌，磷酸铝，锌铬黄，硼酸锌或氧化铁红中的一种或几种；
[0030]所述中空微珠隔热材料为玻璃空心微珠或陶瓷空心微珠，优选玻璃空心微珠；
[0031]所述润湿分散剂选自不饱和多元胺酰胺的羧酸盐类分散剂，如德国毕克化学公司的 BYK-Ant1-Terra-U 或 BYK-Ant1-Terra-204;
[0032]所述有机膨润土防沉剂为天然蒙脱土经有机改性的涂料防沉剂。如英国海明斯公司的相关广品；
[0033]所述的其他助剂为消泡剂，所述消泡剂为硅氧烷类溶液或非硅类消泡剂，如德国`毕克化学公司的BYK-141、BYK-066N或德国德固赛公司的Tego airex 900等；
[0034]所述的功能性隔热填料为导热系数较低的填料，如高岭土，膨胀珍珠岩等；
[0035]所述的溶剂选自芳香烃，醇类，酮类或醇醚类，优选二甲苯或丁醇的混合物，重量比为:二甲苯:丁醇=(0.5~2):1 ；
[0036]所说的环氧固化剂为聚酰胺类或改性脂肪胺类或腰果油改性酚醛胺固化剂中的一种或以上，如德国科宁公司牌号为Versmid 115X70的环氧聚酰胺固化剂，国产650聚酰胺固化剂，美国卡德莱公司的NX-2041固化剂，美国空气化学Ancamine 2636改性脂肪胺固化剂等固化剂的一种或一种以上。
[0037]所述面漆由A组分和B组分组成，A组分的重量百分比如下:
[0038]
氟碳树脂30%~50%
热反射粉5%~30%
钛白粉9%~15%
自清洁材料0%~5%
助剂1%~5%
二甲苯10%~20%
环己酮5%~20%
[0039]组分的百分比之和为100% ；
[0040]优选的，A组分的重量百分比如下:
[0041]氟碳树脂30%~40%
热反射粉15%~25%
钛白粉10%~15%
自清洁材料0.5%~2.1%
助剂0.9%~1.5%
二甲苯10%~15%
环己酮10%~20%
[0042]组分的百分比之和为100% ；
[0043]B组分配方的重量百分比如下:
[0044]HDI 固化剂70%~100%
[0045]环己酮0%~30%
[0046]优选的，B组分配方的重量百分比如下:
[0047]HDI 固化剂70%~100%
[0048]环己酮0%~30·%
[0049]A与B组分的重量配比为:A组分羟基含量与B组分NCO含量摩尔比为1:1时，A与B组分混合后使用；
[0050]所述氟碳树脂为三氟氯乙烯或四氟乙烯与烷基乙烯基醚(酯)的共聚物产物，如日本旭硝子LUMIFL0N系列树脂，国产三爱富JF系列氟碳树脂或日本大金树脂GK570 ；
[0051]所述热反射材料为超细钛基隔热材料，为纳米级累托粉经钛酸酯偶联剂表面改性后产物，该复合物对阳光中的红外及远红外波段具有高反射率，可采用上海羽唐实业公司的YT-803热反射粉；
[0052]所述的自清洁材料为纳米级的金属氧化物，如纳米二氧化钛，可以产生纳米氧化活性，形成亲水性表面，氧化表面污垢，产生不沾污效果。
[0053]所述的颜料钛白粉为金红石型钛白粉，如石原化学金红石型钛白粉，杜邦金红石型钦白粉等；
[0054]所述的助剂为防沉剂、消泡流平剂和润湿分散剂中的一种以上；
[0055]所述防沉剂选自气相二氧化硅或聚酰胺蜡等；如帝斯巴隆公司的6900防沉剂或德固赛公司的气相二氧化硅；
[0056]所述消泡流平剂为含氟链段的丙烯酸酯流平剂，如BASF公司牌号为EFKA 3777或Irgaflow 100 的产品；
[0057]所述分润湿散剂为含有亲颜料基团的羟基改性聚氨酯分散剂，如BASF公司牌号为EFKA 4050的产品；
[0058]所述的HDI固化剂为德国拜耳公司的N3390异氰酸酯固化剂。
[0059]本发明的生产方法，包括下列步骤:
[0060]底漆的制备:
[0061](I)将环氧树脂和总重量11~25%的溶剂加热溶解，使固体重量含量为60%~80%，依次加入BYK-ATU、防锈颜料、总重量3~10%的溶剂、其他助剂和功能隔热填料，研磨，加入空心玻璃微珠，余量的溶剂，获得甲组份，25° C的甲组份旋转粘度为1.5pa.s以上；
[0062](2)将聚酰胺环氧固化剂和溶剂混合，搅拌熟化，获得乙组份；
[0063]甲乙组分重量配比为甲组分环氧当量与乙组分活泼氢当量摩尔比对应的比值为1:1，甲乙组分混合后，4小时内使用完毕。
[0064]面漆的制备:
[0065](I)将氟碳树脂在低速搅拌的情况下，加入钛白粉、热反射粉、纳米自清洁材料、助剂和溶剂，混合，分散研磨至规定细度，获得甲组份，涂4杯，25° C的甲组份粘度为80-110秒；
[0066](2)将聚酰胺环氧固化剂和溶剂混合，分散，获得乙组份；
[0067]使用时按照甲乙组分重量配比为甲组OH含量与乙组分NCO含量摩尔比为1:1时，甲乙组分混合后6小时内使用。
[0068]本发明对应的产品，隔热和热反射性能优异，同时具有较好的防腐性能，热反射面漆采用低表面能的高耐候性树脂，在长时间的化工污染环境下，减少了灰尘等物质的污染，降低了由于表面粗糙而导致的热反射效能降低的风险。适用于化工大气环境中，石油炼油储罐的表面隔热降温的防腐蚀隔热配套体系。
[0069]本发明的隔热保温防腐涂料涂层具有优异的防腐性能，依据国家标准，将冷轧钢板涂覆隔热保温防腐涂料，养护后，进行中性盐雾实验，经过1000小时中性盐雾实验，样本未发生起泡脱落等腐蚀情况。对钢铁表面有良好的防腐效果，同时具有较好的耐化学品性倉泛。
[0070]本发明的隔热保温防腐涂料隔热性能好，能高效保温，抵抗化学品腐蚀，高效的反射太阳热能，优异的耐老化黄变性能。全太阳反射率85%以上，红外反射率90%以上，在环境温度为40度时，金属表面刷涂该涂料的外壁最高温度比未刷涂的油罐外壁温度降低20度以上，油罐内部温度降低15度以上，同时具有较低的表面张力，不易沾染灰尘，提高涂层使用寿命。
[0071 ] 与现有技术相比，本发明的优点在于
[0072]I底漆具有防腐防锈的功能，同时具有保温隔热的功能，在保证隔绝热量的同时，使涂料颜料基料比接近最大颜基比，涂层具有较优异的隔热效率。
[0073]2面漆采用了高耐候性的氟碳树脂，添加热反射粉作为太阳光热能的反射材料，配合钛白粉进行热反射，同时添加活性纳米钛白粉，提高了产品的不沾污效果，面漆采用了低表面能的氟碳树脂，使隔热材料产生低表面能效果，。底面配套以达到降低热能传递。涂膜胶在防腐装饰前提下，起隔热降温效果。集防锈、防腐、隔热、保温、装饰等多功能为一体。
【具体实施方式】
[0074]实施例f 4
[0075]底漆:配方见表1。
[0076]表1
[0077]
【权利要求】
1.储罐用防腐保温热反射涂料，其特征在于，由底漆和面漆组成，所述底漆，由甲、乙组两组分组成；甲乙组分重量配比为:(2~8):1 ； 其中，甲组分环氧基与乙组分活泼氢摩尔比对应的比值为1:1，甲乙组分混合后使用；所述面漆由A组分和B组分组成，A与B组分的重量配比为:A组分羟基含量与B组分NCO含量摩尔比为1:1，A与B组分混合后使用。
2.用于储罐用防腐保温热反射涂料的底漆，其特征在于，由甲、乙组两组分组成； 甲组分的重量百分比如下:环氧树脂17%~25%
防锈颜料8%~15% 中空微珠隔热材料18%~25%润湿分散剂0.2%~0.4% 有机膨润土防沉剂0.5%~1.5%其他助剂0.2%~1.5%功能隔热填料15%~30%溶剂15%~40% 组分的百分比之和为100%·; 乙组分配方的重量百分比如下: 环氧固化剂50%~80% 溶剂20%~50% 甲乙组分重量配比为:(2~8):1 ； 其中，甲组分环氧基与乙组分活泼氢摩尔比对应的比值为1:1，甲乙组分混合后使用。
3.根据权利要求2所述的底漆，其特征在于，优选的，甲组分的重量百分比如下:环氧树脂21%~25%防锈颜料10%~12% 中空微珠隔热材料18%~23%润湿分散剂0.2%~0.4% 有机膨润土防沉剂0.7%~1.0%其他助剂0.2%~1.0%功能隔热填料15%~18%溶剂25%~30% 组分的百分比之和为100%。； 乙组分配方的重量百分比如下: 环氧固化剂65%~80% 溶剂20%~35% 混合比为(3~7):1。
4.根据权利要求2或3所述的底漆，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂、双酚F环氧和酚醛环氧树脂中的一种或几种； 所述的防锈颜料为磷酸盐，钥酸盐，铬酸盐，硼酸盐或氧化铁红中的一种或几种，所述中空微珠隔热材料为玻璃空心微珠或陶瓷空心微珠； 所述润湿分散剂选自不饱和多元胺酰胺的羧酸盐类分散剂； 所述有机膨润土防沉剂为天然蒙脱土经有机改性的涂料防沉剂； 所述的其他助剂为消泡剂，所述消泡剂为硅氧烷类溶液或非硅类消泡剂； 所述的功能性隔热填料为高岭土或膨胀珍珠岩； 所述的溶剂选自芳香烃，醇类，酮类或醇醚类； 所说的环氧固化剂为聚酰胺类或改性脂肪胺类或腰果油改性酚醛胺固化剂中的一种或以上。
5.用于储罐用防腐保温热反射涂料的面漆，其特征在于，所述面漆由A组分和B组分组成，A组分的重量百分比如下:氟碳树脂30%~50%热反射粉5%~30%钛白粉9%~15%自清洁材料0%~5%·助剂1%~5%二甲苯10%~20%环己酮5%~20% 组分的百分比之和为100%; B组分配方的重量百分比如下: HDI固化剂70%~100% 环己酮0%~30% A与B组分的重量配比为:A组分羟基含量与B组分NCO含量摩尔比为1: 1，A与B组分混合后使用。
6.根据权利要求5所述的面漆，其特征在于，A组分的重量百分比如下:氟碳树脂30%~40%热反射粉15%~25%钛白粉10%~15%自清洁材料0.5%~2.1%助剂0.9%~1.5%二甲苯10%~15%环 lA_10% ~20% 组分的百分比之和为100%; 优选的，B组分配方的重量百分比如下:HDI固化剂70%~100% 环己酮0%~30%。
7.根据权利要求5或6所述的面漆，其特征在于，所述氟碳树脂为三氟氯乙烯或四氟乙烯与烷基乙烯基醚(酯)的共聚物产物； 所述热反射材料为超细钦基隔热材料； 所述的自清洁材料为纳米级的金属氧化物； 所述的颜料钦白粉为金红石型钦白粉； 所述的助剂为防沉剂、消泡流平剂和润湿分散剂中的一种以上； 所述防沉剂选自气相二氧化硅或聚酰胺蜡； 所述消泡流平剂为含氟链段的丙烯酸酯流平剂； 所述分润湿散剂为含有亲颜料基团的羟基改性聚氨酯分散剂； 所述的HDI固化剂为异氰酸酯固化剂。
8.储罐用防腐保温热反射涂料，其特征在于，由权利要求2~4任一项所述的底漆和权利要求5~7任一项所述的面漆组成。
9.制备权利要求8所述的储罐用防腐保温热反射涂料的方法，其特征在于，包括下列步骤: 底漆的制备: (1)将环氧树脂和总重量11~25%的溶剂加热溶解，使固体重量含量为60%~80%，依次加入BYK-ATU、防锈颜料、总重量3~10%的溶剂、其他助剂和功能隔热填料，研磨，加入空心玻璃微珠，余量的溶剂，获得甲组份，25° C的甲组份旋转粘度为1.5pa.s以上； (2)将聚酰胺环氧固化剂和溶剂混合，搅拌熟化，获得乙组份； 甲乙组分重量配比为甲组分环氧当量与乙组分活泼氢当量摩尔比对应的比值为1:1，甲乙组分混合后，4小时内使用完毕。 面漆的制备: (1)将氟碳树脂在低速搅拌的情况下，加入钛白粉、热反射粉、纳米自清洁材料、助剂和溶剂，混合，分散研磨至规定细度，获得甲组份，涂4杯，25° C的甲组份粘度为80-110秒； (2)将聚酰胺环氧固化剂和溶剂混合，分散，获得乙组份； 使用时按照甲乙组分重量配比为甲组OH含量与乙组分NCO含量摩尔比为1:1时，甲乙组分混合后6小时内使用。
【文档编号】C09D127/12GK103849293SQ201210510347
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月3日 优先权日:2012年12月3日
【发明者】丁耀群, 陈忠行, 赵珂, 桑舒琦, 陈勇良, 吴晓琳 申请人:上海开林造漆厂