重防腐噴涂聚脲涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種重防腐噴涂聚脲涂料，由A、B雙組分構(gòu)成，其中A組分由60～80重量份異氰酸酯與20～40重量份多元醇組成；B組分由40～70重量份液態(tài)聚硫橡膠、20～50重量份液態(tài)胺擴(kuò)鏈劑、0～10重量份顏填料以及0～10重量份助劑組成。本發(fā)明公開的涂料具有優(yōu)異的涂層防腐性能，尤其是具有極好的耐有機(jī)溶劑腐蝕性能，特別適用于作為石油管道、化工儲罐等裝置的防腐防護(hù)材料。
【專利說明】重防腐噴涂聚脲涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料，尤其涉及一種重防腐的噴涂用聚脲涂料及其制備方法，屬于化學(xué)材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油、化工、管道、海洋工程等防腐領(lǐng)域中，絕大多數(shù)設(shè)備、管道由于腐蝕介質(zhì)的存在而發(fā)生腐蝕，腐蝕介質(zhì)的濃度、溫度隨時(shí)變化，因此腐蝕非常嚴(yán)重。用各種防蝕材料做成覆蓋層或襯里，可使金屬設(shè)備與腐蝕介質(zhì)完全隔離，防止設(shè)備的腐蝕與磨蝕，提高設(shè)備的耐蝕性、耐磨性、安全性和延長使用壽命。
[0003]重防腐材料是指可在惡劣的腐蝕環(huán)境中長期使用的防腐材料，其使用壽命一般在15年以上。傳統(tǒng)的重防腐材料有環(huán)氧、聚氨酯、玻璃鋼、橡膠、塑料等品種，在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果，但仍存在防腐性能欠佳、污染環(huán)境、接縫易滲漏、施工復(fù)雜等諸多弊病。
[0004]近些年的研究發(fā)現(xiàn)，盡管噴涂聚脲涂料集優(yōu)異的防腐性能，快速的施工性能，對環(huán)境無污染，噴涂施工涂膜整體無接縫等特點(diǎn)于一身，已在電廠、石油、化工儲罐、鋼結(jié)構(gòu)防腐、污水處理池等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用，但是通常使用的噴涂聚脲涂料耐有機(jī)溶劑腐蝕性能較差，限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對 現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明公開了一種重防腐的可以在現(xiàn)場噴涂成型的聚脲涂料，便于現(xiàn)場噴涂施工應(yīng)用并且能夠提供足夠好的耐有機(jī)溶劑腐蝕性能，相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種制備所述聚脲涂料的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]重防腐噴涂聚脲涂料，由A、B雙組分構(gòu)成，A組分由60~80重量份異氰酸酯與20~40重量份多元醇組成；B組分由40~70重量份液態(tài)聚硫橡膠、20~50重量份液態(tài)胺擴(kuò)鏈劑、O~10重量份顏填料以及O~10重量份助劑組成。
[0008]在上述描述中， 申請人:對某些成分的用量使用了 0-x(如10、20)等的限定，此種限定并非表示這些成分可以不用于本發(fā)明，而是這些成分的用量是可以根據(jù)其他成分用量的不同進(jìn)行從小到大的調(diào)整的，其具體的用量多或者少是在生產(chǎn)時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)、用途和技術(shù)指標(biāo)的要求進(jìn)行調(diào)整的，也就是說，其中的限定是不包含O值的。
[0009]相應(yīng)的，本發(fā)明公開了所述重防腐噴涂聚脲涂料的制備方法，包括下述步驟:(I)A組分的制備方法:將多元醇加入到有氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱，真空脫水2~3小時(shí)，去掉真空，降溫至60°C及以下加入異氰酸酯,加熱至80~90°C反應(yīng)3~4小時(shí)，降溫?cái)嚢杈鶆虺隽霞礊锳組分；(2)B組分的制備方法:按重量份數(shù)依次加入液體聚硫橡膠、液態(tài)胺類擴(kuò)鏈劑、顏填料和助劑到拉缸中，高速攪拌I~1.5小時(shí)，混合均勻出料即為B組分。
[0010]為了保證A組分的制備速度和性能，其中步驟(1)優(yōu)選的攪拌加熱溫度為加熱至110~120°C，真空脫水的真空度為-0.095Mpa。[0011] 申請人:進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明的重防腐噴涂聚脲涂料具有極好的耐有機(jī)溶劑腐蝕性能，可直接噴涂于管道和儲罐表面，一次噴涂至所需厚度，可大大延長石油管道和化工儲罐等裝置的使用壽命，降低維修費(fèi)用，有效控制應(yīng)用成本。
[0012]在本發(fā)明的進(jìn)一步詳述和具體實(shí)施中，本發(fā)明公開了所用的各種成分的優(yōu)選類型，以便更好、更清楚的闡明本發(fā)明，然而這種詳細(xì)描述并不構(gòu)成對本發(fā)明的特別限制，不依靠這些細(xì)節(jié)信息而采用本發(fā)明【技術(shù)領(lǐng)域】其他通用的化學(xué)材料，只要其符合本發(fā)明上述對各組成成分名稱所做的限定，依舊屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]在本發(fā)明中，所述的異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，多次甲基多苯基多異氰酸酯等芳香族異氰酸酯中的一種或一種以上的混合物；和/或選自環(huán)己烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等脂肪族異氰酸酯中的一種或一種以上的混合物。
[0014]優(yōu)選的，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，包括4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯，碳化二亞胺-脲酮亞胺改性的4，4，- 二苯基甲烷二異氰酸酯，高2，4異構(gòu)體含量的4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或一種以上的混合物。
[0015]在本發(fā)明中，所述多元醇選自聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚四氫呋喃醚、聚己內(nèi)酯多元醇、苯酐聚酯多元醇中的一種或一種以上的混合物；或者選自由前述中的一種或一種以上的化合物組成的共聚物中的一種或一種以上的混合物。優(yōu)選的，所采用的多元醇羥值當(dāng)量在500~2000之間。
[0016]在本發(fā)明中，所述的液態(tài)聚硫橡膠為分子量在1000-6000的、末端為-SH基的低聚物，優(yōu)選采用阿克蘇諾貝爾(AkzoNobel)公司THIOPLAST G22，TH10PLASTG44或二者的混合物。
[0017]在本發(fā)明中，所述液態(tài)胺類擴(kuò)鏈劑選自二乙基甲苯二胺(如Ethacure-100)、二甲硫基甲苯二胺(如Etchacure-300)、N，N’_ 二烷基甲基二苯胺(如宜興輝煌系列產(chǎn)品)、4，4-雙仲丁氨基二苯基甲烷(如WANALINK6200)、3，3’_ 二氯_4，4’-二氨基二苯基甲烷(如浙江常山化工系列產(chǎn)品)，脂肪族類擴(kuò)鏈劑中的一種和/或一種以上的混合物，其中所述的脂肪族類擴(kuò)鏈劑通常為脂肪族多元胺，例如脂肪族二仲胺ClearlmklOOO系列、混合擴(kuò)鏈劑Jefflink555 系列等。
[0018]在本發(fā)明中，所述的顏填料選自碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、炭黑、二氧化鈦中的一種或一種以上的混合物。
[0019]在本發(fā)明中，所述助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、分散劑和除水劑，這些助劑用于增進(jìn)涂料不同方面特定的理化性能，所述的抗氧劑，例如抗氧劑1010、抗氧劑333等涂料領(lǐng)域常用的均可用于本發(fā)明；所述的紫外線吸收劑如UV-326、UV-327、UV-328、UV-320、Tinuvin326、Tinuvin213、Tinuvinl01、B-97 等；分散劑如 BYK104S、BYK1138、等;除水劑如T1、3A活化粉等。
[0020]在以上描述中， 申請人:對所用各種組分的種類和常見的商品名進(jìn)行了列舉，僅用于說明本發(fā)明可以如何快速有效的實(shí)現(xiàn)，并非限定僅可采用上述型號，本領(lǐng)域技術(shù)人員使用其他廠家或類別的材料 只要起到了同樣的作用和功能，依舊屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]本發(fā)明的涂料，在使用時(shí)通常按照1:1的體積比噴涂，這種用量比主要是為了在施工現(xiàn)場使用的方便(噴槍只需調(diào)整至一個(gè)刻度即可)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，并非僅可采用此體積比，任何其它的比例都是可行的，具體的用量比可以根據(jù)現(xiàn)場需要由施
工人員確定。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在下述實(shí)施例中， 申請人:提供了具體的組成和制備方法用于說明本發(fā)明可以如何實(shí)現(xiàn)，所提供的具體實(shí)施僅用于說明如何實(shí)現(xiàn)，而非構(gòu)成特別限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解掌握本發(fā)明實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行的替換、變更、更改依舊屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)涵蓋于權(quán)利要求及其等同變換。
[0023]實(shí)施例1
[0024]所述A組分是由以下重量份數(shù)的原材料合成的半預(yù)聚物:二苯基甲烷二異氰酸酯WANNATE MD1-100 (煙臺萬華)75份、聚四氫呋喃醚二醇PTMEG1000 (德國巴斯夫)25份；
[0025]所述B組分是由以下重量份數(shù)的原材料制成:液態(tài)聚硫橡膠THIOPLAST G22 (阿克蘇諾貝爾)30份、液態(tài)聚硫橡膠THIOPLAST G44 (阿克蘇諾貝爾)30份、胺擴(kuò)鏈劑二乙基甲苯二胺Ethacure-1OO (美國雅寶)26份、胺擴(kuò)鏈劑4，4-雙仲丁氨基二苯基甲烷WANALINK6200 (煙臺萬華)10份、炭黑MA100 (日本三菱)2份、紫外線吸收劑B97 (德國巴斯夫)2份。
[0026]本實(shí)例之重防腐噴涂聚脲涂料的制備方法，包括以下步驟:
[0027]A組分的制備方法:將25份聚四氫呋喃醚二醇PTMEG1000加入到有氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱至Iio~120°C，真空度為-0.095MPa條件下脫水2小時(shí)，去掉真空，降溫至60°C及以下加入75份二苯基甲烷二異氰酸酯WANNATE MD1-100，加熱至80~90°C反應(yīng)3小時(shí)，降溫?cái)嚢杈鶆虺隽霞礊锳組分。
[0028]B組分的制備方法:依次加入30份液態(tài)聚硫橡膠THIOPLAST G22、30份液態(tài)聚硫橡膠THIOPLAST G44、26份胺擴(kuò)鏈劑二乙基甲苯二胺Ethacure_100、10份胺擴(kuò)鏈劑4，4-雙仲丁氨基二苯基甲烷WANALINK6200、2份炭黑MA100、2份紫外線吸收劑B97到拉缸中，高速攪拌1小時(shí)，混合均勻出料即為B組分。
[0029]使用時(shí)，A、B組分通過美國Graco公司的H-XP3主機(jī)或E-XP2主機(jī)和FusionMP噴槍按1:1 (體積比)噴涂于石油管道和化工儲罐裝置表面，涂層性能測試結(jié)果見表1所述:
[0030]表1聚脲涂層耐有機(jī)溶劑性能
[0031]
【權(quán)利要求】
1.重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于由A、B雙組分構(gòu)成，其中A組分由60~80重量份異氰酸酯與20~40重量份多元醇組成；B組分由40~70重量份液態(tài)聚硫橡膠、20~50重量份液態(tài)胺擴(kuò)鏈劑、O~10重量份顏填料以及O~10重量份助劑組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述異氰酸酯選自芳香族異氰酸酯和/或脂肪族異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯選自4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯，碳化二亞胺-脲酮亞胺改性的4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯，高2，4異構(gòu)體含量的4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或一種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述多元醇選自聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丙三醇醚、聚四氫呋喃醚、聚己內(nèi)酯多元醇、苯酐聚酯多元醇中的一種或一種以上的混合物；或者選自由前述中的一種或一種以上的化合物組成的共聚物中的一種或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述的多元醇羥值當(dāng)量在500~2000之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述液態(tài)胺類擴(kuò)鏈劑選自二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N，N’ - 二烷基甲基二苯胺、4，4_雙仲丁氨基二苯基甲烷、3，3’ - 二氯_4，4’ - 二氨基二苯基甲烷，脂肪族類擴(kuò)鏈劑中的一種或一種以上的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述顏填料選自碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、炭黑、二氧化鈦中的一種或一種以上的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐噴涂聚脲涂料，其特征在于，所述助劑包括抗氧劑、紫外線吸收劑、分散劑、除水劑中的一種或多種。
9.一種重防腐噴涂聚脲涂料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟:(I)所述A組分的制備方法:將多元醇加入到有氮?dú)獗Ｗo(hù)的反應(yīng)釜中，在攪拌下加熱，真空脫水2~3小時(shí)，去掉真空，降溫至60°C及以下加入異氰酸酯，加熱至80~90°C反應(yīng)3~4小時(shí)，降溫?cái)嚢杈鶆虺隽霞礊锳組分；(2)所述B組分的制備方法:按重量份數(shù)依次加入液態(tài)聚硫橡膠、液態(tài)胺類擴(kuò)鏈劑、顏填料和助劑到拉缸中，高速攪拌I~1.5小時(shí)，混合均勻出料即為B組分。
10.根據(jù)權(quán)利要 求9所述的制備方法，其特征在于，攪拌加熱溫度為加熱至110~120°C，真空脫水的真空度為-0.095MPa。
【文檔編號】C09D5/08GK103820013SQ201410071927
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】王新鋒, 李紅英, 段文鋒 申請人:北京東方雨虹防水技術(shù)股份有限公司