专利名称：一种直埋管道专用防腐涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于防腐涂料技术领域，尤其是涉及一种直埋管道专用防腐涂料及其制备方法。
背景技术：
直埋管道的腐蚀问题是国民经济和国防建设当中一直难以攻破的难题，造成直埋管道腐蚀的因素有土壤腐蚀、微生物腐蚀等，直埋管道的腐蚀导致管道寿命缩短、安全隐患和检修困难等问题，给国民经济带来了巨大的损失。我国每年因直埋管道腐蚀造成的钢铁损耗约占钢铁年产量的35%，在我国管道事故中，腐蚀造成的破坏约占30%。目前，国内直埋管道的防腐涂料普遍存在施工复杂、对人体有害、综合防腐性能较差和污染环境的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种直埋管道专用防腐涂料及其制备方法。本发明为实现上述目的，所采用的技术方案为:一种直埋管道专用防腐涂料，由以下重量份的原料组成:
氟树脂60-70份、醋酸乙烯酯20-25份、N-羟甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯180-200份 、聚醚多元醇17-34份、E-44环氧树脂17-27.2份、二甲苯63.4-65.4 份。一种直埋管道专用防腐涂料，由以下重量份的原料组成:
氟树脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羟甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44环氧树脂22份、二甲苯64.2份。一种直埋管道专用防腐涂料，所述的氟树脂是以四氟乙烯或聚偏氟乙烯为单体的氟树脂。一种直埋管道防腐涂料的制备方法，包括以下制备步骤:
①先将醋酸乙烯酯20-25份、N-羟甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、二甲苯60份依次加入反应釜中，60-80°C下反应l_2h，然后向反应釜中依次加入氟树脂60-70份、月旨肪族异氰酸酯180-200份，90-100°C下反应2-3h，反应完成后在135_145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到氟树脂改性聚氨酯类预聚物；
②将步骤①制得的氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇17-34份、E-44环氧树脂17-27.2份、二甲苯3.4-5.4份，控制反应釜温度不超过45°C，2.5-3.2MPa下搅拌反应3-6h至反应液澄清透明，得到本发明的直埋管道专用防腐涂料产品。一种直埋管道防腐涂料的制备方法，具体步骤如下:
①先将醋酸乙烯酯22kg、N-羟甲基丙烯酰胺23kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反应釜中，70°C下反应1.5h，然后向反应釜中依次加入氟树脂65kg、脂肪族异氰酸酯190kg，95°C下反应2.5h，反应完成后在135-145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到320kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物；
②将步骤①制得的320kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇25kg、E-44环氧树脂22kg、二甲苯4.2kg，控制反应釜温度不超过45°C，3.0MPa下搅拌反应5h至反应液澄清透明，得到本发明的直埋管道专用防腐涂料产品342kg。本发明的一种直埋管道专用防腐涂料，首先，针对直埋管道腐蚀因素复杂的特点，以醋酸乙烯酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯为原料发生共聚反应，作为改性基料，使产品具有较好的防水、防化学性能，以氟树脂进行改性，与脂肪族异氰酸酯反应得到氟树脂改性聚氨酯类预聚物，进一步提高本发明产品的耐酸、碱、盐、有机物以及微生物腐蚀的综合防腐能力；然后，在氟树脂改性聚氨酯类预聚物的基础上，针对直埋管道的外部环境压强大、植物包被、温度覆盖范围广、传统防腐涂料拉伸强度低等特点，通过E-44环氧树脂对其进行改性，固化后交联度大，配合聚醚多元醇的增韧作用，增强了本发明产品的粘结强度和拉伸强度，扩大其温度适用范围，能够适用于-60°C-18(TC的温度范围，另外，可有效起到阻根、阻芦苇的作用，大大降低直埋管道的压力。本发明的一种直埋管道专用防腐涂料的制备方法，以二甲苯为溶剂，氟树脂、醋酸乙烯酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、脂肪族异氰酸酯为原料，首先制备氟树脂改性聚氨酯类预聚物，然后以聚醚多元醇为扩链剂和活性稀释剂，以E-44环氧树脂为原料与氟树脂改性聚氨酯类预聚物采用接枝共聚法进行改性，两次改性过程无三废排放、固结体无毒、低碳环保，充分满足环保要求。本发明方法制备的一种直埋管道专用防腐涂料使用时无需多道施工，施工周期短，产品防腐周期长。采用本发明方法生产的一种直埋管`道专用防腐涂料，耐腐蚀性能达到:耐15%H2SO4U5% NaOH和15%NaCl，断裂伸长率彡50%，检漏电压彡2kV，剥离强度彡22N/m，有效预防直埋管道的腐蚀。
具体实施例方式本发明的一种直埋管道专用防腐涂料，由以下重量份的原料组成:
氟树脂60-70份、醋酸乙烯酯20-25份、N-羟甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯180-200份、聚醚多元醇17-34份、E-44环氧树脂17-27.2份、二甲苯63.4-65.4 份。本发明优选的技术方案为:
一种直埋管道专用防腐涂料，由以下重量份的原料组成:
氟树脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羟甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44环氧树脂22份、二甲苯64.2份。采用该优选重量份的原料组成，经改性后得到的直埋管道专用防腐涂料可达到最优的耐酸碱盐腐蚀的性能，涂料防腐能力持续时间长。一种直埋管道专用防腐涂料，所述的氟树脂是以四氟乙烯或聚偏氟乙烯为单体的氟树脂。以优选的氟树脂进行改性后的产品其稳定性较高，耐温性能好。
一种直埋管道防腐涂料的制备方法，包括以下制备步骤:
①先将醋酸乙烯酯20-25份、N-羟甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、二甲苯60份依次加入反应釜中，60-80°C下反应l_2h，然后向反应釜中依次加入氟树脂60-70份、月旨肪族异氰酸酯180-200份，90-100°C下反应2-3h，反应完成后在135_145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到氟树脂改性聚氨酯类预聚物；
②将步骤①制得的氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇17-34份、E-44环氧树脂17-27.2份、二甲苯3.4-5.4份，控制反应釜温度不超过45°C，2.5-3.2MPa下搅拌反应3_6h至反应液澄清透明，得到本发明的直埋管道专用防腐涂料产品。本发明的一种直埋管道专用防腐涂料，其原料的重量份可以有以下多种组合方式:
①氟树脂60份、醋酸乙烯酯20份、N-羟甲基丙烯酰胺20份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯180份、聚醚多元醇17份、E-44环氧树脂17份、二甲苯63.4份。
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②氟树脂70份、醋酸乙烯酯25份、N-羟甲基丙烯酰胺25份、丙烯酸酯20份、月旨肪族异氰酸酯200份、聚醚多元醇34份、E-44环氧树脂27.2份、二甲苯65.4份。③氟树脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羟甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、月旨肪族异氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44环氧树脂22份、二甲苯64.2份。本发明的一种直埋管道专用防腐涂料及其制备方法，可以有以下具体的实施例:本发明实施例的原料为:
氟树脂为上海东氟化工科技有限公司生产的以四氟乙烯为单体的四氟树脂和以聚偏氟乙烯为单体的高温氟碳树脂；
脂肪族异氰酸酯为德国德固萨脂肪族异氰酸酯TMDI，NCO含量为39.7-40% ；
E-44环氧树脂为上海科凝新材料科技有限公司生产；
聚醚多元醇为淄博巨丰乳化剂厂生产的DL-1000聚醚多元醇。实施例1 一种直埋管道专用防腐涂料的制备方法的具体步骤如下:
①先将醋酸乙烯酯20kg、N-羟甲基丙烯酰胺20kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反应釜中，60°C下反应lh，然后向反应釜中依次加入四氟树脂60kg、脂肪族异氰酸酯180kg，90°C下反应3h，反应完成后在135-145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到300kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物；
②将步骤①制得的300kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌5min后，依次加入聚醚多元醇17kg、E-44环氧树脂17kg、二甲苯3.4kg，控制反应釜温度不超过45°C，2.5MPa下搅拌反应6h至反应液澄清透明，得到本发明的直埋管道专用防腐涂料产品317kg。直埋管道专用改性防腐涂料产品的物理性能:耐酸性:12%H2S04，耐碱性:13%Na0H，耐盐性:12%NaCl，断裂伸长率:50%，检漏电压:2.5kV，剥离强度:23N/m。实施例2 —种直埋管道专用防腐涂料的制备方法的具体步骤如下:
①先将醋酸乙烯酯25kg、N-羟甲基丙烯酰胺25kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反应釜中，800C下反应2h，然后向反应釜中依次加入四氟树脂70kg、脂肪族异氰酸酯200kg，100°C下反应2h，反应完成后在135-145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到340kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物；
②将步骤①制得的340kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇34kg、E-44环氧树脂27.2kg、二甲苯5.4kg，控制反应釜温度不超过45°C，3.2MPa下搅拌反应3h至反应液澄清透明，得到本发明的直埋管道专用防腐涂料产品 367.2kg。直埋管道专用改性防腐涂料产品的物理性能:耐酸性:15%H2S04，耐碱性:14%NaOH，耐盐性:14%NaCl，断裂伸长率:52%，检漏电压:2.5kV，剥离强度:25N/m。实施例3 —种直埋管道专用防腐涂料的制备方法的具体步骤如下:
①先将醋酸乙烯酯22kg、N-羟甲基丙烯酰胺23kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反应釜中，70°C下反应1.5h，然后向反应釜中依次加入高温氟碳树脂65kg、脂肪族异氰酸酯190kg，95°C下反应2.5h，反应完成后在135-145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到320kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物；
②将步骤①制得的320kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇25kg、E-44环氧树脂22kg、二甲苯4.2kg，控制反应釜温度不超过45°C，3.0MPa下搅拌反应5h至反应液澄清透明，得到本发明的直埋管道专用防腐涂料产品342kg。直埋管道专用改性防腐涂料产品的物理性能:耐酸性:15%H2S04，耐碱性:15%Na0H，耐盐性:15%NaCl，断裂伸长率:60%，检漏电压:2.8kV，剥离强度:28N/m。
以本发明方法制备的一种直埋管道专用防腐涂料与传统直埋管道的防腐 涂料——环氧煤浙青进行性能比对，结果如下表所示:
—j一种直埋管道专用防腐材料 j环氧煤浙青
耐酸性 15%%S04_IO0ZoHaSO4
耐碱性—15%Na0H IO0ZoNaOH耐盐性一 15%NaCl IO0ZoNaCl断裂伸长率_彡50% 无检漏电压 _>2KV 1.5KV剥离强度彡22N/cm_18N/cm
本发明的一种直埋管道专用防腐涂料各项性能均优于环氧煤浙青。
权利要求
1.一种直埋管道专用防腐涂料，其特征在于:由以下重量份的原料组成:氟树脂60-70份、醋酸乙烯酯20-25份、N-羟甲基丙烯酰胺20-25份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯180-200份、聚醚多元醇17-34份、E-44环氧树脂17-27.2份、二甲苯63.4-65.4份。
2.根据权利要求1所述的一种直埋管道专用防腐涂料，其特征在于:由以下重量份的原料组成:氟树脂65份、醋酸乙烯酯22份、N-羟甲基丙烯酰胺23份、丙烯酸酯20份、脂肪族异氰酸酯190份、聚醚多元醇25份、E-44环氧树脂22份、二甲苯64.2份。
3.根据权利要求1所述的一种直埋管道专用防腐涂料，其特征在于:所述的氟树脂是以四氟乙烯或聚偏氟乙烯为单体的氟树脂。
4.根据权利要求1所述的一种直埋管道防腐涂料的制备方法，其特征在于:包括以下制备步骤: ①先将醋酸乙烯酯30-35份、N-羟甲基丙烯酰胺30-35份、丙烯酸酯20份、二甲苯60份依次加入反应釜中，60-80°C下反应l_2h，然后向反应釜中依次加入氟树脂60-70份、月旨肪族异氰酸酯180-200份，90-100°C下反应2-3h，反应完成后在135_145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到氟树脂改性聚氨酯类预聚物； ②将步骤①制得的氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇17-34份、E-44环氧树脂17-27.2份、二甲苯3.4-5.4份，控制反应釜温度不超过45°C，2.5-3.2MPa下搅拌反应3_6h至反应液澄清透明，得到直埋管道专用防腐涂料产品。
5.根据权利要求1所述的一种直埋管道防腐涂料的制备方法，其特征在于:具体步骤如下: ①先将醋酸乙烯酯22kg、 N-羟甲基丙烯酰胺23kg、丙烯酸酯20kg、二甲苯60kg依次加入反应釜中，70°C下反应1.5h，然后向反应釜中依次加入氟树脂65kg、脂肪族异氰酸酯190kg，95°C下反应2.5h，反应完成后在135-145°C下减压蒸馏除去二甲苯，得到320kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物； ②将步骤①制得的320kg氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌IOmin后，依次加入聚醚多元醇25kg、E-44环氧树脂22kg、二甲苯4.2kg，控制反应釜温度不超过45°C，3.0MPa下搅拌反应5h至反应液澄清透明，得到直埋管道专用防腐涂料产品342kg。
全文摘要
本发明提供了一种直埋管道专用防腐涂料及其制备方法，包括以下原料和步骤①先将醋酸乙烯酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯、二甲苯依次加入反应釜中，60-80℃下反应1-2h，然后向反应釜中依次加入氟树脂、脂肪族异氰酸酯，90-100℃下反应2-3h，反应完成后蒸去二甲苯，得到氟树脂改性聚氨酯类预聚物；②将氟树脂改性聚氨酯类预聚物转入高压反应釜中，搅拌5-10min后，依次加入聚醚多元醇、E-44环氧树脂、二甲苯，控制反应釜温度不超过45℃，搅拌反应3-6h至反应液澄清透明，得到本发明产品。本发明方法制备的一种直埋管道专用防腐涂料使用时无需多道施工，施工周期短，产品防腐周期长。
文档编号C09D175/08GK103205188SQ201310154549
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者李西勤, 宫汉民 申请人:山东泉舜电子科技股份有限公司