一种储罐用水性隔热保温防腐配套涂层及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，特别涉及一种储罐用水性隔热保温防腐配套涂层及其制备方法。

背景技术：

1、我国大多数油田所产原油具有高凝、高粘及高含蜡的特性，为了防止原油在低温环境下长时间的静态储存或运输过程中凝固，常采用一些加热措施，将油品温度维持在其凝点以上(5～10℃)。在罐区中，为原油储罐维温消耗的热量能占全厂热量总消耗的50％以上。此外，高温环境下原油储罐的大小呼吸损耗过程中，原油的轻组分会挥发出来形成挥发性有机物(vocs)。vocs进入大气，不仅降低所存油品的质量和整体经济效益，导致罐区安全事故；并且在低空范围形成臭氧，影响空气质量，破坏动植物的生存环境。为了减少能源消耗，节约能源；降低油品蒸发损耗，确保生产安全，隔热保温措施必不可少。

2、目前常采用岩棉保温板+镀锌保护层对储罐罐壁进行保温隔热，岩棉板(50～60mm)保温性能优异，但运行过程中存在易吸水性，有研究表明保温效果会下降10～15倍、甚至完全失效。此外还存在“热桥”热损失、保温层下腐蚀、保护层锈蚀、罐顶/外浮盘无法保温等众多问题。

3、使用隔热保温防腐配套涂层体系替代岩棉板+镀锌层体系可对储罐外壁、罐顶、外浮盘、异型附件等全面覆盖；装饰效果好，满足原油罐区厂容厂貌的要求；运行中破损部位容易被发现，方便及时修补；兼具防腐涂料和保温材料的双重特点，适用于油气储运腐蚀环境。现有技术中，专利文件cn 106830994公开一种太阳热反射隔热保温涂层结构，其应用于建筑墙体外表面，不适用于原油储罐。

4、因此，如何获得具备防腐蚀性能的同时，保温性能优异的涂层，成为研究的一大热点。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中涂层无法同时具备防腐蚀性能及保温性能的不足，本发明提供一种储罐用水性隔热保温防腐配套涂层，包括水性环氧防腐底漆、水性隔热保温中间漆以及水性丙烯酸面漆；

2、以质量分数计，所述水性环氧防腐底漆包括：水性环氧酯乳液30～40％，中和剂0.1～0.3％、防沉剂0.3～0.5％、润湿分散剂0.5～1.5％、消泡剂0.1～0.3％、颜填料35～45％、成膜助剂1～2％、流变助剂0.3～0.5％、防闪锈助剂1～3％、去离子水15～20％；

3、所述水性隔热保温中间漆包括：水性丙烯酸乳液a 40～50％、中和剂0.3～0.5％、消泡剂0.1～0.3％、润湿分散剂1～1.5％、钛白粉2～5％、空心玻璃微珠15～20％、空心陶瓷微珠15～20％、气凝胶0.1～0.5％、增强纤维1～3％、成膜助剂0.3～0.5％、流变助剂0.1～0.3％、去离子水5～15％；

4、所述水性丙烯酸面漆包括：水性丙烯酸乳液b 50～65％、中和剂0.1～0.3％、润湿分散剂0.5～1.0％、消泡剂0.1～0.3％、钛白粉20～25％、流变助剂0.1～0.3％、成膜助剂3～5％、去离子水5～10％。

5、在一实施例中，所述水性环氧酯乳液为ctw-6070(中海油常州涂料化工研究院有限公司)或ctw-325(中海油常州涂料化工研究院有限公司)中的任意一种或组合。

6、在一实施例中，所述中和剂为dmea或28％氨水中的任意一种或组合。

7、在一实施例中，所述防沉剂为有机膨润土或气相二氧化硅中的任意一种或组合。

8、在一实施例中，所述润湿分散剂为海明斯fx600、德谦fa182或科宁pe100中的任意一种或组合。

9、在一实施例中，所述润湿分散剂为海明斯fx600、德谦fa182或科宁pe100中的任意一种或组合。

10、在一实施例中，所述颜填料为325目锐钛白、1250目沉淀硫酸钡、400目云母粉或炭黑中的任意一种或组合。

11、在一实施例中，所述成膜助剂为醇酯十二。

12、在一实施例中，所述防闪锈助剂为raybo 60和fa179中的任意一种或组合。

13、在一实施例中，所述水性丙烯酸乳液a为陶氏i c-1002单组份丙烯酸乳液。

14、在一实施例中，所述钛白粉为金红石型钛白粉。

15、在一实施例中，所述空心玻璃微珠为粒径≤150μm，抗压强度≥300ps i。

16、在一实施例中，所述空心陶瓷微珠为粒径≤60μm，抗压强度≥5500ps i

17、在一实施例中，所述气凝胶为粒径≤30μm，堆积密度≤0.05g/cm3。

18、在一实施例中，所述增强纤维为短径玻璃纤维或陶瓷纤维中的任意一种或组合。

19、在一实施例中，所述流变助剂为rm-8w和rm-12w中的任意一种或组合。

20、在一实施例中，所述水性丙烯酸乳液b为陶氏丙烯酸乳液hg-54c和hg-200中的任意一种或组合。

21、本发明还提供一种制备如上任意所述的储罐用水性隔热保温防腐配套涂层的制备方法，步骤如下：

22、水性环氧防腐底漆的制备：

23、将水性环氧酯乳液、部分去离子水、中和剂、润湿分散剂、消泡剂搅拌状态下依次加入生产釜中，以300～500r/mi n分散搅拌5mi n；搅拌状态下加入防沉剂，并以900～1200r/mi n分散搅拌10mi n；搅拌状态下加入颜填料以900～1200r/mi n分散搅拌25～30mi n，然后研磨至细度小于30μm，制得浆体备用；研磨后的浆体在搅拌状态下依次加入成膜助剂、流变助剂、防闪锈助剂和剩余去离子水，以600～900r/mi n分散搅拌5～10mi n，制得水性环氧防腐底漆。

24、水性隔热保温中间漆的制备：

25、将水性丙烯酸乳液a、中和剂、消泡剂、润湿分散剂和部分去离子水搅拌状态下依次加入生产釜中，以300～500r/mi n分散搅拌5mi n；搅拌状态下加入钛白粉、气凝胶、增强纤维，以900～1200r/mi n分散搅拌25～30mi n，在搅拌状态下依次加入空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠，以600～900r/mi n分散搅拌10～15mi n，成膜助剂、流变助剂和剩余去离子水，以600～900r/mi n分散搅拌5～10mi n，制得水性隔热保温中间漆。

26、水性丙烯酸面漆的制备

27、将水性丙烯酸乳液b、中和剂、润湿分散剂、消泡剂和去离子水搅拌状态下依次加入生产釜中，以300～500r/mi n分散搅拌5mi n；搅拌状态下加入钛白粉以900～1200r/min分散搅拌5～10mi n，然后研磨至细度小于20μm，制得浆体备用；研磨后的浆体在搅拌状态下依次加入成膜助剂、流变助剂和剩余去离子水，以600～900r/mi n分散搅拌5～10mi n，制得水性丙烯酸面漆。

28、具体的，在水性环氧防腐底漆的制备及水性隔热保温中间漆的制备中分步加入的去离子水的前后比例本领域技术人员可根据浆料的流动性进行调整，不作具体限制。

29、基于上述，与现有技术相比，本发明提供的储罐用水性隔热保温防腐配套涂层，采用水性环氧防腐底漆、水性隔热保温中间漆及水性丙烯酸面漆的保护体系。水性环氧防腐底漆，能够提高涂层体系与基材的附着力，改善防腐蚀性能(耐盐雾1000h)；水性隔热保温中间漆，导热系数低(0.027w/(m·k))阻隔储罐热量传导；水性丙烯酸面漆具备优异的热反射性能(太阳反射比≥0.83，半球发射率≥0.85)，改善涂层表观，提高封闭性和老化性能。在整体的协同作用下，有效提高了储罐的防腐、保温隔热性能。

30、本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书中所指出的结构和/或组分来实现和获得。