一种用于化工泵内衬的防腐蚀涂料的制作方法

文档序号:12164222阅读:312来源:国知局

本发明涉及涂料领域,具体涉及一种用于化工泵内衬的防腐蚀涂料。

技术背景

工业上,很多泵都接触到腐蚀性介质,直接影响泵的相关部件的使用寿命。传统的不锈钢和铸铁工艺制的泵已经不能满足实际生产需求,近年来市场上涌现了一些氟塑料材质的化工泵,但是由于其不耐高温,不环保等缺点不能广泛投入使用。而在泵的内部涂装防腐蚀涂料是一种经济有效的方式,现在防腐蚀涂料使用最广泛的为环氧树脂涂料,其具有优异的防腐蚀性能,但其固化物一般偏脆,抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差,涂布后容易脱落。



技术实现要素:

为解决以上问题,本发明采用PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂制备了一种用于化工泵内衬的防腐蚀涂料。具有优异的耐腐蚀、耐候、不粘等性能,提高了涂层硬度,疏水性增强。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用于化工泵内衬的防腐蚀涂料,涂料由A和B两个部分构成,A部分与B部分质量份比为100:10,其中,A 部分由PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂、消泡剂、流平剂、催干剂和溶剂组成,在每100 质量份的A 组分中,PTFE树脂40-45 份、有机硅改性环氧树脂10-20份、抗氧化剂0.5-1.0份、消泡剂0.2-0.4份、流平剂0.5-1.0份、催干剂0.01-0.03份、余量为溶剂;B部分由固化剂、固化剂促进剂和溶剂组成,在每100 质量份的B 组分中,固化剂 20-30份,固化促进剂 10-15份,余量为溶剂。

优选地,所述有机硅改性环氧树脂按重量计由以下组分构成:四乙氧基硅烷45 份、六甲基二硅氧烷8份、E-44环氧树脂12份、γ-氯丙基三烷氧基硅烷5份、乙醇25 份、丙酮5份、摩尔浓度为0.01mol/L醋酸溶液3份,其合成方法为:将四乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、乙醇加入反应容器中,水浴加热至50℃,开始滴加醋酸溶液,30min滴加完毕后,在65~75℃下保温3h,然后加入γ-氯丙基三烷氧基硅烷,保温2h,形成含有氯丙基的硅氧烷树脂,再于搅拌下缓慢加入环氧树脂和丙酮的溶液,继续搅拌反应5h,冷却到常温即得有机硅改性环氧树脂。

优选地,该涂料的制备方法包括以下几个步骤:

(1)在烧杯中加入配方量的PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂、消泡剂、流平剂、催干剂和溶剂,搅拌速度为1000~1200rpm,搅拌时间为20~30min,得混合物料a ;

(2)另取一烧杯加入配方量的固化剂、固化促进剂和溶剂,搅拌速度为500~600rpm,搅拌时间为10~15min,得混合物料b ;

(3)在搅拌速度为300~350rpm下,将b 缓慢加入到a 中,继续在速度为700~800rpm下搅拌30min 至a 与b 混合均匀即得。

(4)将上述混合物用100目过滤网过滤后装桶。

优选地,B部分所用固化剂为邻苯二甲胺,固化促进剂为2-乙基咪唑,A 部分中溶剂为醋酸甲酯、醋酸丁酯和异丙醇,其质量比为8 :6 :4 ,B 部分中溶剂为乙酸异丁酯和乙酸丙酯,其质量比为1 :2。

本发明的有益效果:本发明技术方案制的环氧树脂腐蚀涂料与现有同类涂

料比较主要改进是:一、使用了PTFE树脂,与金属底材上的活性基团形成化学键,增加涂层间的附着力,进而改进了涂层在金属底材上的耐腐蚀性,使该涂料具有以下特性:1、耐腐蚀性,2、耐热性, 3、滑动性,4、抗湿性,5、耐磨损性,6、不粘性;二、在A 部分中采用了特定配方和方法制得的有机硅改性环氧树脂。该改性树脂所含的氯丙基在与环氧树脂混合后,进行交联固化,形成含-O-Cl-O-键的交联网络结构,这种有机-无机杂化结构,增强了涂层的耐热性和耐化学品腐蚀性,增加了附着力,提高了耐蚀性;三、助剂的使用,提高了各组分在涂料体系中的相容性,提高了涂料的整体性能,提高了涂层抵御腐蚀蔓延的能力。

具体实施方式:

实施例1

一种用于化工泵内衬的防腐蚀涂料,涂料由A和B两个部分构成,A部分与B部分质量份比为100:10,其中,A 部分由PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂、消泡剂、流平剂、催干剂和溶剂组成,在每100 质量份的A 组分中,PTFE树脂40份、有机硅改性环氧树脂10份、抗氧化剂0.5份、消泡剂0.2份、流平剂0.5份、催干剂0.01份、余量为溶剂;B部分由固化剂、固化剂促进剂和溶剂组成,在每100 质量份的B 组分中,固化剂 20份,固化促进剂 10份,余量为溶剂。

优选地,所述有机硅改性环氧树脂按重量计由以下组分构成:四乙氧基硅烷45 份、六甲基二硅氧烷8份、E-44环氧树脂12份、γ-氯丙基三烷氧基硅烷5份、乙醇25 份、丙酮5份、摩尔浓度为0.01mol/L醋酸溶液3份,其合成方法为:将四乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、乙醇加入反应容器中,水浴加热至50℃,开始滴加醋酸溶液,30min滴加完毕后,在65~75℃下保温3h,然后加入γ-氯丙基三烷氧基硅烷,保温2h,形成含有氯丙基的硅氧烷树脂,再于搅拌下缓慢加入环氧树脂和丙酮的溶液,继续搅拌反应5h,冷却到常温即得有机硅改性环氧树脂。

优选地,该涂料的制备方法包括以下几个步骤:

(1)在烧杯中加入配方量的PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂、消泡剂、流平剂、催干剂和溶剂,搅拌速度为1000rpm,搅拌时间为20min,得混合物料a ;

(2)另取一烧杯加入配方量的固化剂、固化促进剂和溶剂,搅拌速度为500rpm,搅拌时间为10min,得混合物料b ;

(3)在搅拌速度为300rpm下,将b 缓慢加入到a 中,继续在速度为700rpm下搅拌30min 至a 与b 混合均匀。

(4)将上述混合物用100目过滤网过滤后装桶。

优选地,B部分所用固化剂为邻苯二甲胺,固化促进剂为2-乙基咪唑,A 部分中溶剂为醋酸甲酯、醋酸丁酯和异丙醇,其质量比为8 :6 :4 ,B 部分中溶剂为乙酸异丁酯和乙酸丙酯,其质量比为1 :2。

实施例2

一种用于化工泵内衬的防腐蚀涂料,涂料由A和B两个部分构成,A部分与B部分质量份比为100:10,其中,A 部分由PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂、消泡剂、流平剂、催干剂和溶剂组成,在每100 质量份的A 组分中,PTFE树脂45 份、有机硅改性环氧树脂20份、抗氧化剂1.0份、消泡剂0.4份、流平剂1.0份、催干剂0.03份、余量为溶剂;B部分由固化剂、固化剂促进剂和溶剂组成,在每100 质量份的B 组分中,固化剂30份,固化促进剂 15份,余量为溶剂。

优选地,所述有机硅改性环氧树脂按重量计由以下组分构成:四乙氧基硅烷45 份、六甲基二硅氧烷8份、E-44环氧树脂12份、γ-氯丙基三烷氧基硅烷5份、乙醇25 份、丙酮5份、摩尔浓度为0.01mol/L醋酸溶液3份,其合成方法为:将四乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、乙醇加入反应容器中,水浴加热至50℃,开始滴加醋酸溶液,30min滴加完毕后,在65~75℃下保温3h,然后加入γ-氯丙基三烷氧基硅烷,保温2h,形成含有氯丙基的硅氧烷树脂,再于搅拌下缓慢加入环氧树脂和丙酮的溶液,继续搅拌反应5h,冷却到常温即得有机硅改性环氧树脂。

优选地,该涂料的制备方法包括以下几个步骤:

(1)在烧杯中加入配方量的PTFE树脂、有机硅改性环氧树脂、消泡剂、流平剂、催干剂和溶剂,搅拌速度为1200rpm,搅拌时间为30min,得混合物料a ;

(2)另取一烧杯加入配方量的固化剂、固化促进剂和溶剂,搅拌速度为600rpm,搅拌时间为15min,得混合物料b ;

(3)在搅拌速度为350rpm下,将b 缓慢加入到a 中,继续在速度为800rpm下搅拌30min 至a 与b 混合均匀即得。

(4)将上述混合物用100目过滤网过滤后装桶。

优选地,B部分所用固化剂为邻苯二甲胺,固化促进剂为2-乙基咪唑,A 部分中溶剂为醋酸甲酯、醋酸丁酯和异丙醇,其质量比为8 :6 :4 ,B 部分中溶剂为乙酸异丁酯和乙酸丙酯,其质量比为1 :2。

对比例1

在本发明方法基础上,不加A部分的PTFE树脂,其他步骤保持一致,制作成涂料。

对比例2

在本发明方法基础上,不加有机硅改性环氧树脂,其他步骤保持一致,制作成涂料

对照组

用现有的普通环氧树脂涂料作为对照组。

将上述涂料进行耐腐蚀性能和力学性能测试:

(1)介质浸泡法:将上述涂料涂布在金属片上,每种涂料做成20个涂漆试样,浸泡在质量浓度为37.5%的浓盐酸(或质量浓度为40%的氢氧化钠)中,测定浸泡到涂层破坏失效至一定程度需要的时间;

(2)醋酸盐雾试验:每种涂料做成20个涂漆试样,试样放在盐雾箱内被试表面朝上,让盐雾自由沉降在被试表面上,试验周期为:4、8、24、48、96、144、240、360、480、720h

(3)冲击试验按GB/T1732-1993,试板为马口铁板,膜厚20±3μm ;

(4)参照国标GB528-91 检测防腐蚀涂料的力学性能

试验结果如下:其中耐腐蚀性能测试中,采用本发明方法制成的试样没有受到明显影响,而对比例及对照组都出现了失光、脱落、变色、起泡、软化、附着力下降等现象;在力学实验中结果如下表:

表中数据均为平均值。

从以上试验中,可以看出本发明方法比现有技术具有突出的防腐蚀和力学性能,充分发挥了该配方的作用,极具有市场前景。

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