本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法,具體的說是涉及一種耐小分子液體介質(zhì)化工儲罐內(nèi)壁專用重防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,鋼制化工儲罐需求巨大,但對于儲存苯類、醇類、酯類、醚類、醛類等有強溶解能力的小分子液體化工產(chǎn)品儲罐而言,由于小分子液體介質(zhì)滲透性強,常規(guī)漆膜在小分子液體介質(zhì)中耐受性差,其防腐問題成為業(yè)界難題。早期該類化工儲罐的防腐多采用酚醛清漆,但在使用過程中發(fā)現(xiàn)其對小分子液體介質(zhì)耐受性較差,經(jīng)液體介質(zhì)浸泡后漆膜附著力下降較快,漆膜容易出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象,儲罐防腐作用減弱,容易產(chǎn)生儲罐腐蝕等安全隱患。目前市場上用于儲罐防腐的產(chǎn)品很多,但針對小分子液體介質(zhì)儲罐防腐的產(chǎn)品較少,常規(guī)防腐產(chǎn)品無法滿足小分子液體化工儲罐的防腐要求。
目前在化工儲罐中使用最多的環(huán)氧漆,其一般用于石油化工儲罐的防腐,但若用于貯存甲醇、丁醇、燃料級酒精等醇類產(chǎn)品和乙醚異丙醚等小分子量液體介質(zhì)產(chǎn)品時,連續(xù)貯存不能超過60天,否則容易產(chǎn)生鼓泡等漆膜破壞現(xiàn)象;用于小分子量酮類、酯類、酯類等產(chǎn)品儲罐時,也存在漆膜鼓泡的問題,其防腐性能與儲罐防腐要求差距更大?;瘜W工業(yè)出版社出版的《腐蝕數(shù)據(jù)手冊》中對環(huán)氧漆用于儲罐內(nèi)壁防腐明確提出了使用風險,該著作指出環(huán)氧涂層在各種小分子液體介質(zhì)在中使用溫度一般不超過40℃,如化工中常用的二甲苯對環(huán)氧涂層的腐蝕情況定義為為“有一定腐蝕,可使用于較低溫度,不能超過最高溫度40℃,且使用期限較短”;苯、甲苯、甲酸對環(huán)氧涂層的腐蝕情況為“可能產(chǎn)生強腐蝕,使用須慎重”;同樣,低分子量的醚類、酯類以及酮類溶劑在環(huán)氧涂層中也是受限使用,且一般要求使用溫度在40℃以下環(huán)境中限量使用。
市場上小部分小分子液體化工儲罐采用無機富鋅體系(硅酸鹽類)進行罐內(nèi)防腐,但見諸報道的僅有甲醇、乙醇儲罐,該防腐產(chǎn)品對介質(zhì)貯存時間無限制,但僅限于精煉產(chǎn)品。若是粗制產(chǎn)品,混有各種雜質(zhì)(如水份)等,其有效防護期則明顯下降,且無機富鋅漆的機械性能差,涂裝過后容易龜裂,防腐成本高,涂裝過薄容易產(chǎn)生漏涂等弊病,影響儲罐防腐效果。
經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn),目前針對于耐小分子液體介質(zhì)的防腐方法一般采用橡膠襯里,一般有氯丁橡膠或者丁基橡膠襯里,此方法施工成本高,且如果出現(xiàn)破損,不易修補。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題,提供一種儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料及其制備方法,本發(fā)明通過對各組分合理的配比,使本發(fā)明獲得的涂層具有交聯(lián)密度大、小分子介質(zhì)耐受性強和抗?jié)B透性能高的特點,能夠滿足各種小分子液體介質(zhì)類儲罐和管道內(nèi)壁防腐技術(shù)要求。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料,由甲、乙組分按照質(zhì)量比為(4~6):1組成,所述甲組份按照質(zhì)量份數(shù)比,由以下成分組成:
環(huán)氧改性樹脂 30~40份;
潤濕分散劑 0.3~1.0份;
消泡劑Ⅰ 0.5~0.8份;
顏填料 15~20份;
功能性片狀材料 25~35份;
活性增韌劑 5~10份;
消泡劑Ⅱ 0.1~1.2份;
有機溶劑 10~15份;
所述乙組分為改性胺固化劑,所述消泡劑Ⅰ采用BYK-2035,消泡劑Ⅱ采用BYK-054。
所述改性胺固化劑為改性脂環(huán)胺或改性脂肪胺的一種或兩種組合。
所述改性胺固化劑為Ancamide-2634和Ancamide-2632任意一種或兩種的混合體。
所述潤濕分散劑為AT-203或BYK-118或BYK-162中的一種或幾種組合。
所述活性增韌劑為甲基縮水甘油醚或丁基甘油縮水醚的一種。
所述顏填料為性能穩(wěn)定的絹云母粉片狀材料或云母氧化鐵片狀材料。
所述有機溶劑為二甲苯和正丁醇的混合溶液,其中二甲苯和正丁醇的重量比為1:1~2:1,二甲苯和正丁醇均為工業(yè)級。
所述功能性片狀材料為60目-160目玻璃鱗片中的一種或多種的混合物。
儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料的方法,包括以下步驟:
步驟一、按照權(quán)利要求1所述的份數(shù)比稱取甲組分的各成分,并將稱取的環(huán)氧改性樹脂、潤濕分散劑、活性增韌劑、消泡劑Ⅰ、消泡劑Ⅱ和有機溶劑加入到分散罐中,在1000~1500轉(zhuǎn)/min的分散速度下連續(xù)分散10~20分鐘,然后向分散罐中加入稱取的顏填料,以2000~2500轉(zhuǎn)/分的分散速度繼續(xù)分散20~30分鐘得到混合體,備用;
步驟二、將步驟一制得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體的粒度達到40~60μm,取出添加至分散罐,然后向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料,在1000~1300轉(zhuǎn)/分的條件下連續(xù)分散20~30分鐘,測定粘度后過濾出料,制得甲組分備用;
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分,備用;
步驟四、將步驟二制得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照權(quán)利要求1所述的質(zhì)量比混合均勻,制得產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明以結(jié)構(gòu)特殊、性能優(yōu)異的改性環(huán)氧樹脂為主要成膜物質(zhì),改性環(huán)氧樹脂與普通環(huán)氧樹脂相比,改性環(huán)氧樹脂分子量與同等類型環(huán)氧樹脂分子量相當,但改性環(huán)氧樹脂官能團是同等類型普通環(huán)氧樹脂官能團的3-5倍,在涂層體系中交聯(lián)密度更大;采用活性稀釋增韌技術(shù),在保證高固體含量和良好施工性的前提下,提高了涂層的抗彎曲性能;采用各種表面助劑,增強了漆膜對基材表面的附著強度,改善了制漆性能、漆膜外觀和流掛性能;配以云母氧化鐵、云母粉、玻璃鱗片等搭配的片狀顏料體系為涂層骨架結(jié)構(gòu),利用云母氧化鐵、云母粉、玻璃鱗片的片狀結(jié)構(gòu),在漆膜中的形成重疊、平鋪和定向排列結(jié)構(gòu),切斷漆膜中的微孔,形成致密防護層,在涂膜中形成層狀的隔斷層,能很好地賦予涂層屏蔽性能和力學性能,且提高漆耐液體介質(zhì)性能的性能確保涂料在不同溫度下運行時的機械性能和耐化學性能,同時增強了迷宮效應(yīng),對化學介質(zhì)、溶劑等具有優(yōu)良防滲透效果;當配以分子量較小,官能團多的改性胺固化劑時,基料成膜交聯(lián)密度大,漆膜致密,對除丙酮、甲基乙基酮外的大部分小分子醇類、醚類、酯類及芳香類液體介質(zhì)都有較強的耐受性;本發(fā)明產(chǎn)品的固體含量高,VOC排放低,符合環(huán)境要求;同時本發(fā)明單道成膜厚度高,單道成膜厚度在200μm以上,施工方便,施工效率高。
具體實施方式
儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料,由甲、乙組分按照質(zhì)量比為(4~6):1組成,所述甲組份按照質(zhì)量份數(shù)比,由以下成分組成:
環(huán)氧改性樹脂 30~40份;
潤濕分散劑 0.3~1.0份;
消泡劑Ⅰ 0.5~0.8份;
顏填料 15~20份;
功能性片狀材料 25~35份;
活性增韌劑 5~10份;
消泡劑Ⅱ 0.1~1.2份;
有機溶劑 10~15份;
所述乙組分為改性胺固化劑,所述消泡劑Ⅰ采用BYK-2035,消泡劑Ⅱ采用BYK-054。
所述改性胺固化劑為改性脂環(huán)胺或改性脂肪胺的一種或多種組合。
所述改性胺固化劑為氣體化工的Ancamide-2634和Ancamide-2632任意一種或兩種的混合體。
所述潤濕分散劑為畢克化學的AT-203或BYK-118或BYK-162中的一種或幾種組合。
所述活性增韌劑為甲基縮水甘油醚或丁基甘油縮水醚等。
所述顏填料為性能穩(wěn)定的絹云母粉片狀材料或云母氧化鐵片狀材料。
所述有機溶劑為二甲苯和正丁醇的混合溶液,其中二甲苯和正丁醇的重量比為1:1~2:1,二甲苯和正丁醇均為工業(yè)級。
所述功能性材料為日本板硝子公司的60目-160目玻璃鱗片中的一種或多種的混合體。
儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料的方法,包括以下步驟:
步驟一、按照權(quán)利要求1所述的份數(shù)比稱取甲組分的各成分,并將稱取的環(huán)氧改性樹脂、潤濕分散劑、活性增韌劑、消泡劑Ⅰ、消泡劑Ⅱ和有機溶劑加入到分散罐中,在1000~1500轉(zhuǎn)/min的分散速度下連續(xù)分散10~20分鐘,然后向分散罐中加入稱取的顏填料,以2000~2500轉(zhuǎn)/分的分散速度繼續(xù)分散20~30分鐘得到混合體,備用;
步驟二、將步驟一制得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至40~60μm,取出添加至分散罐,然后向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料,在1000~1300轉(zhuǎn)/分的條件下連續(xù)分散20~30分鐘,測定粘度后過濾出料,制得甲組分備用;
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分,備用;
步驟四、將步驟二制得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照權(quán)利要求1所述的質(zhì)量比混合均勻,制得產(chǎn)品。
以下結(jié)合具體實施例進一步闡釋本發(fā)明。
本發(fā)明所述的以下實施例中的配比按重量份數(shù)計算。
實施例1:
一種耐小分子液體介質(zhì)化工儲罐內(nèi)壁專用重防腐涂料,成分組成如表1所示:
表1 實施例1各組分的質(zhì)量組成
甲組分:乙組分的質(zhì)量配比=4:1。
儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料的方法,包括以下步驟:
步驟一、按照權(quán)利要求1所述的份數(shù)比稱取甲組分的各成分,并將稱取的環(huán)氧改性樹脂、潤濕分散劑、活性增韌劑、消泡劑Ⅰ、消泡劑Ⅱ和有機溶劑加入到分散罐中,在1000~1500轉(zhuǎn)/min的分散速度下連續(xù)分散10~20分鐘,然后向分散罐中加入稱取的顏填料,以2000~2500轉(zhuǎn)/分的分散速度繼續(xù)分散20~30分鐘得到混合體,備用;
步驟二、將步驟一制得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至400μm,取出添加至分散罐,然后向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料,在1000轉(zhuǎn)/分的條件下連續(xù)分散20分鐘,測定粘度后過濾出料,制得甲組分備用;
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分,備用;
步驟四、將步驟二制得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照質(zhì)量比4:1混合均勻,制得產(chǎn)品。
本發(fā)明的具體實施例2:
所述的一種耐小分子液體介質(zhì)化工儲罐內(nèi)壁專用重防腐涂料,成分組成如表2所示:
表2實施例2各組分的質(zhì)量組成
甲組分:
乙組分的質(zhì)量配比=4:1。
儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料的方法,包括以下步驟:
步驟一、按照權(quán)利要求1所述的份數(shù)比稱取甲組分的各成分,并將稱取的環(huán)氧改性樹脂、潤濕分散劑、活性增韌劑、消泡劑和有機溶劑加入到分散罐中,在1500轉(zhuǎn)/min的分散速度下連續(xù)分散20分鐘,然后向分散罐中加入稱取的顏填料,以2500轉(zhuǎn)/分的分散速度連續(xù)分散30分鐘得到混合體,備用;
步驟二、將步驟一制得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至60μm,取出添加至分散罐,然后向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料,在1300轉(zhuǎn)/分的條件下連續(xù)分散30分鐘,測定粘度后過濾出料,制得甲組分備用;
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分,備用;
步驟四、將步驟二制得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照質(zhì)量比4:1混合均勻,制得產(chǎn)品。
發(fā)明的具體實施例3:
本所述的一種耐小分子液體介質(zhì)化工儲罐內(nèi)壁專用重防腐涂料,成分組成如表3所示:
表3實施例3各組分的質(zhì)量組成
甲組分:
甲組分:乙組分的質(zhì)量配比=4:1。
儲罐內(nèi)壁用耐小分子液體介質(zhì)重防腐涂料的方法,包括以下步驟:
步驟一、按照權(quán)利要求1所述的份數(shù)比稱取甲組分的各成分,并將稱取的環(huán)氧改性樹脂、潤濕分散劑、活性增韌劑、消泡劑和有機溶劑加入到分散罐中,在1250轉(zhuǎn)/min的分散速度下連續(xù)分散15分鐘,然后向分散罐中加入稱取的顏填料,以2250轉(zhuǎn)/分的分散速度連續(xù)分散25分鐘得到混合體,備用;
步驟二、將步驟一制得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至50μm,取出添加至分散罐,然后向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料,在1150轉(zhuǎn)/分的條件下連續(xù)分散25分鐘,測定粘度后過濾出料,制得甲組分備用;
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分,備用;
步驟四、將步驟二制得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照權(quán)利要求1所述的質(zhì)量比混合均勻,制得產(chǎn)品。
實施例1、2、3涂層技術(shù)指標如表4所示:
表4實施例1、2、3涂層技術(shù)指標
通過上述三個實例說明本發(fā)明制得的涂層具有極優(yōu)異的耐小分子液體介質(zhì)性能和機械性能,可達到對各種化工儲罐及管線達到長久的保護作用。
本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例,當前認為是適宜的,但是,應(yīng)了解的是,本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。