一种耐低温修补剂及其制备方法与流程

本发明涉及化工材料领域，特别涉及一种耐低温修补剂及其制备方法。

背景技术：

1、纤维增强复合材料防腐内衬是一种被广泛应用的表面防护措施，例如污水处理装置、海水淡化装置、化工厂反应釜、食品工业、工厂冷凝设备、冷冻库房等。防腐内衬在生产制造过程中，受生产工艺影响，在表面及合模接缝处往往存在局部缺陷，需要用修补剂进行修补。市面上常用的修补剂有环氧类、溶剂型橡胶类，一般市售修补剂可满足常温设施的性能要求，但在-65℃～-85℃超低温的情况下，普通胶泥容易因温度变化、低温脆性而逐渐脱附甚至开裂，而且溶剂型胶泥会产生voc排放，污染环境。

2、cn113604180a公开了一种耐低温高触变性环氧胶泥及其制备方法，制备得到的双组分环氧胶泥，粘度高，在低温尤其在-40℃和-25℃下力学性能和粘结性能优异，触变指数≥1.3，触变指数高，但仍达不到超低温使用要求。

技术实现思路

1、为解决现有技术中修补剂无法满足超低温使用要求的缺点，本发明提供一种耐低温修补剂，包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂、端羟基丁腈橡胶、超低温改性剂、空心玻璃微珠、填料和助剂，所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂。

2、进一步的，以质量份数计，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂22～30份、端羟基丁腈橡胶1～15份、超低温改性剂1～5份、空心玻璃微珠1～20份、填料30～70份和助剂1～10份；所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂25～55份。

3、进一步的，以质量份数计，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂23～27份、端羟基丁腈橡胶5～10份、超低温改性剂1～1.5份、空心玻璃微珠10～15份、填料40～60份和助剂1.5～3份；所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂35～45份。

4、进一步的，所述蓖麻油改性多元醇树脂的玻璃化转变温度tg为-60℃～-40℃，固含量≥98％，粘度(25℃)为500～2000mpa·s，羟值为170～230mgkoh/g。

5、进一步的，所述端羟基丁腈橡胶的羟基含量为2wt％～4wt％，平均分子量为3000～5000，粘度(30℃)为50～100pa·s。

6、进一步的，所述超低温改性剂的玻璃化转变温度tg≤-90℃，粘度(25℃)为100～1000mpa·s。

7、进一步的，所述空心玻璃微珠的密度为0.20～0.30g/cm3；

8、进一步的，所述填料为硅灰石粉、沉淀硫酸钡、滑石粉、钛白粉中的一种或多种。

9、进一步的，所述助剂为消泡剂、分散剂、复合催干剂、触变剂中的一种或多种。

10、进一步的，所述弹性异氰酸酯固化剂的nco含量10wt％～16wt％，粘度(25℃)为5000～15000mpa·s。

11、本发明还提供一种根据上述的耐低温修补剂的制备方法，包括以下步骤：

12、s1、将蓖麻油改性多元醇树脂、端羟基丁腈橡胶、超低温改性剂和助剂分散均匀，得到混合物a；优选采用高速分散机在200～500rpm转速下进行分散；

13、s2、向所述混合物a中加入填料，在55～70℃下分散均匀，得到混合物b，所述混合物b细度≤50μm；优选采用高速分散机在1000～1500rpm转速下分散60～100min，采用夹套水浴加热；

14、s3、分多次向所述混合物b中加入空心玻璃微珠，分散均匀后得到甲组分；优选采用高速分散机在300～500rpm转速下分散15～25min；

15、s4、将甲组分和乙组分混匀得到所述耐低温修补剂。

16、与现有技术相比，本发明提供的耐低温修补剂具有如下有益效果：

17、(1)本发明选用低tg的蓖麻油改性多元醇树脂与弹性异氰酸酯固化剂，在助剂的作用下可于常温环境中快速固化，方便施工，而且使树脂拥有良好的耐低温性，避免在超低温环境下开裂脱落；

18、(2)为继续提高修补剂的耐低温性能，本发明选用端羟基丁腈橡胶作为树脂改性剂，通过与固化剂反应嵌入树脂链段，把原树脂体系的tg下降到更低，并且树脂链段中的丁腈橡胶软段能辅助吸收低温条件下的机械碰撞能量，能够使修补剂与防腐内衬的粘附更加牢固；此外还加入了超低温改性剂，可以进一步降低树脂体系的tg，增加低温条件下修补剂的柔韧性、抗冲击性；

19、(3)由于超低温设施对隔热有较高要求，本发明通过在修补剂中添加空心玻璃微珠，减少修补剂的热传导能力，从而减少低温设备与环境的热交换；

20、(4)本发明提供的耐低温修补胶泥可在常温环境里施工并快速固化，不含溶剂组分，固含量99％以上，在-65～-85℃环境中使用，修补剂与纤维增强复合内衬的附着力可达到7mpa以上，抗冲击性能≥50cm，柔韧性≤50mm，自身具备一定的隔热保温性能，满足该温段的防腐内衬修补要求。

技术特征：

1.一种耐低温修补剂，其特征在于：包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂、端羟基丁腈橡胶、超低温改性剂、空心玻璃微珠、填料和助剂，所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂。

2.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：以质量份数计，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂22～30份、端羟基丁腈橡胶1～15份、超低温改性剂1～5份、空心玻璃微珠1～20份、填料30～70份和助剂1～10份；所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂25～55份。

3.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：以质量份数计，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂23～27份、端羟基丁腈橡胶5～10份、超低温改性剂1～1.5份、空心玻璃微珠10～15份、填料40～60份和助剂1.5～3份；所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂35～45份。

4.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：所述蓖麻油改性多元醇树脂的玻璃化转变温度tg为-60℃～-40℃，固含量≥98％，粘度(25℃)为500～2000mpa·s，羟值为170～230mgkoh/g。

5.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：所述端羟基丁腈橡胶的羟基含量为2wt％～4wt％，平均分子量为3000～5000，粘度(30℃)为50～100pa·s。

6.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：所述超低温改性剂的玻璃化转变温度tg≤-90℃，粘度(25℃)为100～1000mpa·s。

7.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：所述空心玻璃微珠的密度为0.20～0.30g/cm3；

8.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：所述助剂为消泡剂、分散剂、复合催干剂、触变剂中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的耐低温修补剂，其特征在于：所述弹性异氰酸酯固化剂的nco含量10wt％～16wt％，粘度(25℃)为5000～15000mpa·s。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的耐低温修补剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及化工材料领域，特别涉及一种耐低温修补剂及其制备方法，所述耐低温修补剂包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括蓖麻油改性多元醇树脂、端羟基丁腈橡胶、超低温改性剂、空心玻璃微珠、填料和助剂，所述乙组分包括弹性异氰酸酯固化剂。本发明提供的耐低温修补胶泥可在常温环境里施工并快速固化，不含溶剂组分，固含量99％以上，在‑65～‑85℃环境中使用，修补剂与纤维增强复合内衬的附着力可达到7MPa以上，抗冲击性能≥50cm，柔韧性≤50mm，自身具备一定的隔热保温性能，满足该温段的防腐内衬修补要求。

技术研发人员：李陈郭,康瑞瑞,叶维维,李至秦
受保护的技术使用者：厦门双瑞船舶涂料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15