一种低收缩中防腐涂料及其制备方法与流程

本发明涉及防腐领域，具体是一种低收缩中防腐涂料及其制备方法。

背景技术：

1、现有市场中为延长材料的使用寿命，通常对材料进行防腐处理，涂层防腐是现有防腐手段中方便经济的一种选择。一般涂料在普通腐蚀环境下即可提供防腐保护，但是在高温、强腐蚀环境，如脱硫烟道、化工设备管道、海洋环境等严苛环境下，一般涂料形成的涂层无法提供防腐保护，容易开裂、脱落，从而造成腐蚀加剧，会造成经济的大量损失。

2、现有防腐涂料形成的涂层开裂脱落的主因是树脂本身的固化收缩，同时配方的不合理、施工质量较差也会造成脱落。如何降低涂层的固化收缩率，减小内应力，是现有的研究热点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低收缩中防腐涂料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种低收缩中防腐涂料，以质量份数计，涂料的原料组成为：40-60份溴化酚醛环氧乙烯基树脂、25-30份玻璃鳞片、0.5-1份复合钴盐促进剂、2份引发剂、2-5份低收缩剂、1-2份阻聚剂、0-2份阻燃剂、10-15复合改性树脂。

4、进一步的，以质量份数计，复合改性树脂的原料组成为：10-90wt％聚氨酯增韧改性乙烯基树脂、20-70wt％丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂。

5、进一步的，玻璃鳞片的目数为80目；引发剂为过氧化甲乙酮。

6、进一步的，溴化酚醛环氧乙烯基树脂与复合改性树脂的质量之和与玻璃鳞片的质量比为11：6。

7、进一步的，聚氨酯增韧改性乙烯基树脂的制备包括以下步骤：

8、（1）将丁二醇、甲醇钾混合，升温至150℃加入环氧丙醇，保温7-8h，即得支化多元醇；

9、（2）在氮气气氛下，将聚醚多元醇、2,2-双（羟甲基）丙酸、单侧双羟基硅氧烷混合，加入异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，在85-90℃下保温2-3h，冷却至70℃后，加入乙二醇与丙酮的混合液，加热至85℃保温2h，加入支化多元醇、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮的混合液，2h后加入3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-全氟-1-辛醇，保温3h后，降温至18-25℃下加入三乙胺、去离子水后搅拌20-30min，旋蒸，得到超支化聚氨酯；

10、（3）将超支化聚氨酯、乙烯基树脂、苯乙烯稀释剂混合，得到聚氨酯增韧改性乙烯基树脂。

11、进一步的，超支化聚氨酯、乙烯基树脂的质量比为15%。

12、进一步的，丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂由丁腈橡胶、乙烯基树脂制备得到，包括以下步骤：

13、将丁腈橡胶、苯乙烯混合，加入乙烯基树脂中，加入过氧化环己酮糊、环烷酸钴溶液，放入模具中，在80℃保温2h，升温至120℃保温lh固化，得到丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂。

14、丁腈橡胶与乙烯基树脂的质量比为5.2-6.3%。

15、进一步的，对玻璃鳞片进行改性处理，得到改性玻璃鳞片；以质量份数计，涂料的原料组成为：40-60溴化酚醛环氧乙烯基树脂、25-30份改性玻璃鳞片、0.5-1份复合钴盐促进剂、2份引发剂过氧化甲乙酮、2-5份低收缩剂、1-2份阻聚剂、10-15复合改性树脂。

16、进一步的，改性玻璃鳞片的制备包括以下步骤：

17、1）将玻璃鳞片、四水氯化亚铁、去离子水混合，ph调为4，超声搅拌5-10min，加入体积比为1：3的双氧水与去离子水混合液，搅拌1-2h，洗涤、抽滤、干燥、过80目筛，得到羟基化玻璃鳞片；

18、2）将n-(2-羟乙基)乙二胺、乙醇混合，加入氢氧化胆碱水溶液，加入3-（2-苯并噻唑硫代）丙酸、乙醇、氢氧化胆碱水溶液的混合液，搅拌10-12h，旋蒸，得到杂化离子液体；

19、3）去离子水、杂化离子液体、乙醇混合，超声处理10-20min，加入羟基化玻璃鳞片、乙醇的混合液，升温至70℃保温2h，得到改性玻璃鳞片。

20、进一步的，一种低收缩中防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：将溴化酚醛环氧乙烯基树脂、玻璃鳞片、复合钴盐促进剂、引发剂、低收缩剂、阻聚剂、阻燃剂、复合改性树脂混合，以1000-1500r/min分散10-20min，然后超声分散15-20min，得到一种低收缩中防腐涂料。

21、本发明的有益效果：

22、本发明提供一种低收缩中防腐涂料及其制备方法，通过对组分原料及工艺的限定，制备一种阻燃、耐温、高韧性、易施工的低收缩中防腐涂料。

23、本发明中通过控制玻璃鳞片的目数及与树脂的质量比，在提高防腐涂料形成的涂层防腐性能的同时，协同引入的低收缩剂降低其收缩率；引入溴化酚醛环氧乙烯基树脂作为基体树脂，为涂料增强阻燃性；选用聚氨酯增韧改性乙烯基树脂、丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂复配作为复合改性树脂，改善涂层韧性的同时减少涂层收缩开裂的现象。

24、因为乙烯基树脂具有强度高、机械性能良好、成型加工工艺简便等优点，本发明中用乙烯基树脂作为涂料的基体树脂；纯乙烯基树脂虽具有较高的力学强度，但同时存在冲击强度低、断裂伸长率低等缺点，其合成的涂层存在高温弯曲性能不足等缺陷，因此本发明中对其进行增韧改性处理；

25、用超支化聚氨酯对其进行改性处理，从而提高涂层的韧性、附着力、耐性；本发明中先利用丁二醇、甲醇钾、环氧丙醇合成支化多元醇，然后利用其与聚醚多元醇、2,2-双（羟甲基）丙酸、单侧双羟基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-全氟-1-辛醇合成具有聚醚柔性链段的超支化聚氨酯，单侧双羟基硅氧烷、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-全氟-1-辛醇的引入有效提高涂层的防水性，因此超支化结构的引入在防腐涂料中提供大量的交联位点，并调节涂层表面的元素分布，从而提高涂层的稳定耐久性；用丁腈橡胶对其进行改性处理，通过控制丁腈橡胶的引入量，使其达到增韧的同时起到降收缩的效果。

26、现有市场中虽然会用添加玻璃鳞片来改善涂料的防腐性能，但是存在少量添加不能保证防腐性，过量添加会增加涂料粘度增大，从而导致涂层中气泡量增多的问题，通常会引入消泡剂、流平剂来尽可能地减少涂层的气泡量；而本发明中在没有添加消泡剂、流平剂的条件下，对玻璃鳞片进行改性处理，在提高玻璃鳞片在涂料中的分散均匀性的同时减少涂层气泡量；本发明中用四水氯化亚铁、双氧水对玻璃鳞片羟基化处理，用n-(2-羟乙基)乙二胺、3-（2-苯并噻唑硫代）丙酸制备杂化离子液体，在羟基化玻璃鳞片上接枝杂化离子液体，在抑制玻璃鳞片团聚的同时，利用杂化离子液体的表面能低、极性强，具有较强的渗透性、不可燃、热稳定性好、导电率高等特点，协同玻璃鳞片提升涂料的防腐性、耐高温性、阻燃性，使其在没有额外添加阻燃剂的条件下，赋予涂层高阻燃的性能。

技术特征：

1.一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，以质量份数计，涂料的原料组成为：40-60份溴化酚醛环氧乙烯基树脂、25-30份玻璃鳞片、0.5-1份复合钴盐促进剂、2份引发剂、2-5份低收缩剂、1-2份阻聚剂、0-2份阻燃剂、10-15复合改性树脂。

2.根据权利要求1所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，以质量份数计，复合改性树脂的原料组成为：10-90wt％聚氨酯增韧改性乙烯基树脂、20-70wt％丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂。

3.根据权利要求1所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，玻璃鳞片的目数为80目；引发剂为过氧化甲乙酮。

4.根据权利要求1所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，溴化酚醛环氧乙烯基树脂与复合改性树脂的质量之和与玻璃鳞片的质量比为11：6。

5.根据权利要求1所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，聚氨酯增韧改性乙烯基树脂的制备包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，超支化聚氨酯、乙烯基树脂的质量比为15%。

7.根据权利要求1所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂由丁腈橡胶、乙烯基树脂制备得到；丁腈橡胶与乙烯基树脂的质量比为5.2-6.3%。

8.根据权利要求1所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，对玻璃鳞片进行改性处理，得到改性玻璃鳞片；以质量份数计，涂料的原料组成为：40-60溴化酚醛环氧乙烯基树脂、25-30份改性玻璃鳞片、0.5-1份复合钴盐促进剂、2份引发剂过氧化甲乙酮、2-5份低收缩剂、1-2份阻聚剂、10-15复合改性树脂。

9.根据权利要求8所述的一种低收缩中防腐涂料，其特征在于，改性玻璃鳞片的制备包括以下步骤：

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种低收缩中防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将溴化酚醛环氧乙烯基树脂、玻璃鳞片、复合钴盐促进剂、引发剂、低收缩剂、阻聚剂、阻燃剂、复合改性树脂混合，以1000-1500r/min分散10-20min，然后超声分散15-20min，得到一种低收缩中防腐涂料。

技术总结
本发明涉及防腐领域，具体是一种低收缩中防腐涂料及其制备方法，控制玻璃鳞片的目数及与树脂的质量比，引入溴化酚醛环氧乙烯基树脂作为基体树脂，选用聚氨酯增韧改性乙烯基树脂、丁腈橡胶增韧改性乙烯基树脂复配作为复合改性树脂，改善涂层韧性的同时减少涂层收缩开裂的现象；用超支化聚氨酯对乙烯基树脂进行改性处理；用丁腈橡胶对其进行改性处理，通过控制丁腈橡胶的引入量，使其达到增韧的同时起到降收缩的效果；在没有添加消泡剂、流平剂的条件下，用四水氯化亚铁、双氧水对玻璃鳞片羟基化处理，用N‑(2‑羟乙基)乙二胺、3‑（2‑苯并噻唑硫代）丙酸制备杂化离子液体，在羟基化玻璃鳞片上接枝杂化离子液体。

技术研发人员：杜利勋,杜宜鸿,宋自巍
受保护的技术使用者：云南云岭涂料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6