一種海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 海水是自然界中最廣闊且具有很強(qiáng)腐蝕性的天然電解質(zhì)，海水中幾乎含有地球上 所有化學(xué)元素，成分十分復(fù)雜。海水中含有3. 5%左右的鹽，其中大部分是氯化鈉，還有少量 的氯化鎂、硫酸鉀、碳酸鈣等。另外，海水中還有溶解氧、海洋生物和腐敗有機(jī)物等多種物 質(zhì)，其對各類海上運(yùn)輸工具、采油平臺、海洋設(shè)備等金屬構(gòu)件造成很大危害，隨著各國沿海 交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)的不斷發(fā)展，海水和海洋大氣腐蝕的威脅也表現(xiàn)得越來越 突出。
[0003] 海洋腐蝕環(huán)境縱向可以分為海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)、海底沉積 物區(qū)五個不同腐蝕區(qū)域，在不同腐蝕區(qū)域的海上鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)物存在著不同的腐蝕特征。在海 上結(jié)構(gòu)物的腐蝕控制中，重防腐涂裝涂層系統(tǒng)由重要的作用。海洋功能鋼結(jié)構(gòu)由于造價高， 所處環(huán)境惡劣，要求防腐蝕涂層系統(tǒng)具有較長的保護(hù)期，使日常的維修工作量盡量減少，因 此一般要求重防腐涂裝系統(tǒng)具有下列性能：耐候性、耐水性好，涂層系統(tǒng)具有較長壽命，能 達(dá)到15a以上；耐沖擊性、耐磨性好，涂層系統(tǒng)能耐海水碰撞和船舶?？康哪p；要求涂料 固含量高，有機(jī)揮發(fā)分達(dá)到國家或國際標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0004] 海洋飛濺區(qū)的腐蝕，除了海鹽含量、濕度、溫度等大氣環(huán)境中的腐蝕影響因素外， 還要受到海浪的飛濺，飛濺區(qū)的下部還要受到海水短時間的浸泡。飛濺區(qū)的海鹽粒子量要 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于海洋大氣區(qū)，浸潤時間長，干濕交替頻繁。腐蝕最嚴(yán)重的部位是在平均高潮以上的 飛濺區(qū)。這是因為氧在這一區(qū)域供應(yīng)最充分，氧的去極化作用促進(jìn)了鋼粧的腐蝕，與此同 時，浪花的沖擊有力地破壞保護(hù)膜，使腐蝕加速。
[0005] 目前對于可適用于低溫海洋環(huán)境的耐強(qiáng)腐蝕涂料的需求非常緊迫，而尚無符合要 求的產(chǎn)品出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán) 氧涂料，可以在-20°c ~60°C的溫度范圍抵御在服役期內(nèi)所曝露環(huán)境的嚴(yán)重腐蝕應(yīng)力。
[0007] 該海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，包括A組份和B組份，按重量份數(shù)計： A組份：環(huán)氧樹脂E-20 20~30份，稀釋劑15~20份，分散劑2. 2~2. 4份，著色顏料3~10 份，滑石粉8~10份，云母粉10~15份，觸變助劑0. 8~1. 0份，磷酸鋅5~10份，改性磷酸鋅 1〇~15份，氧化鋅1~5份，附著力促進(jìn)劑0. 1~0. 8份和消泡劑0. 3~0. 8份； B組份：改性聚酰胺35~45份，稀釋劑65~75份和DMP-30 1~2份； A組份和B組份的重量比為6~8:1。
[0008] DMP-30化學(xué)名稱為2, 4, 6-三（二甲胺基甲基）苯酚。
[0009] 該海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，A組份選擇中分子量的環(huán)氧樹脂 E-20,其環(huán)氧值(當(dāng)量/IOOg)在0. 18~0. 22左右，與改性聚酰胺和DMP-30交聯(lián)固化后使涂膜 具備優(yōu)良的物理、力學(xué)性能，能夠抵抗復(fù)雜惡劣的海水環(huán)境。A組份中滑石粉和云母粉增加 了漆膜的屏蔽效果，增加水分及腐蝕成分滲透到底材的路徑，從而延長防腐時間，且兩者搭 配能解決油漆黏度不佳問題；磷酸鋅、改性磷酸鋅和氧化鋅搭配，能平衡防腐成分的溶解滲 透速率，配合消泡劑一起達(dá)到防腐和抗起泡的平衡。觸變助劑與稀釋劑和分散劑共同作用， 能使涂料在攪拌過程中迅速液化變軟，黏度降低至合適值，增強(qiáng)涂料抵抗重力作用，更有利 于施工，而靜止后仍恢復(fù)原來狀態(tài)，便于儲存運(yùn)輸。觸變助劑優(yōu)選日本共榮侏社公司的產(chǎn)品 VA750B。附著力促進(jìn)劑主要用于提高漆膜涂層與底材的附著力，優(yōu)選硅烷偶聯(lián)樹脂CH2(O) CHCH2OC3H6-Si(OCH3) 3O
[0010] 本發(fā)明中，將改性聚酰胺和DMP-30混配作為固化劑，DMP-30能夠促進(jìn)改性聚酰胺 的固化性能，與A組份固化反應(yīng)后能進(jìn)一步改善涂料的涂膜性。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述改性磷酸鋅為磷酸鋅鋁。磷酸鋅鋁能夠降低本發(fā)明溶出率，相 較于其他改性磷酸鋅，能最大限度降低漆膜起泡的風(fēng)險，延長漆膜的防腐時間。
[0012] 所述改性聚酰胺為環(huán)氧改性聚酰胺。環(huán)氧改性聚酰胺（Epoxide-modifying Polyamide，EPA)是通過環(huán)氧氯丙烷改性己二酸和二乙烯三胺的縮聚產(chǎn)物而制備的（制 備方法可以參見文獻(xiàn) Noda, Isao. Polycationic latex wet strength agent [P]· US 5342875，1994-8-30.)?？梢宰孕兄苽湟部梢赃x用市售商品，例如本發(fā)明優(yōu)選使用美國氣 體化學(xué)公司的產(chǎn)品S-390。環(huán)氧改性聚酰胺相較于其他改性聚酰胺固化劑，與DMP-30配合 應(yīng)用在本發(fā)明的涂料中，還具有一定的增韌作用。
[0013] 作為優(yōu)選方案，所述稀釋劑為二甲苯、三甲苯、二甘醇單丁醚和正丁醇的混合物。 各成分優(yōu)選用量范圍：二甲苯25~30重量份，三甲苯35~45重量份，二甘醇丁醚3~7重量份， 正丁醇20~25重量份。這種混合物作為本發(fā)明改性環(huán)氧涂料A組份和B組份的稀釋劑，一 方面確保二者相容性好，另一方面揮發(fā)速度平衡，溶解度適中，能夠有效降低漆膜中的溶劑 殘留份，有利于防腐且有利于施工，非常適合海上平臺用。
[0014] 其中稀釋劑各成分最佳配比，按重量份數(shù)計為：二甲苯28份，三甲苯40份，二甘醇 單丁醚5份，正丁醇22份。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： 本發(fā)明的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，常溫條件下混合黏度在 3000~6000mPa. s，操作時間4~6小時，半硬化時間8~12小時，硬化時間為24~48小時。漆膜 可以在-20°C至60°C溫度范圍抵御在服役期內(nèi)所曝露海洋環(huán)境的嚴(yán)重腐蝕應(yīng)力，具有優(yōu)異 的防腐蝕性能和配套性能，特別適合在嚴(yán)酷的冷熱交替的海洋環(huán)境中的水下和浪濺區(qū)的防 腐。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 取原料成分，按表1用量，采用本領(lǐng)域常規(guī)方法制備A組份主劑和B組份固化劑， 在使用時攪拌均勻后按適當(dāng)?shù)闹鞴瘫冗M(jìn)行調(diào)配，添加適當(dāng)?shù)南♂寗?，稀釋到施工粘度即?正常施工。
[0017] 表 1
【主權(quán)項】
1. 一種海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，包括A組份和B組份，其特征在于，按 重量份數(shù)計： A組份：環(huán)氧樹脂E-20 20~30份，稀釋劑15~20份，分散劑2. 2~2. 4份，著色顏料3~10 份，滑石粉8~10份，云母粉10~15份，觸變助劑0. 8~1. O份，磷酸鋅5~10份，改性磷酸鋅 1〇~15份，氧化鋅1~5份，附著力促進(jìn)劑0. 1~0. 8份和消泡劑0. 3~0. 8份； B組份：改性聚酰胺35. 00~45. 00份，稀釋劑65~75份和DMP-30 I. 00~2. 00份； A組份和B組份的重量比為6~8:1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在于，所述 改性磷酸鋅為磷酸鋅鋁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在于，所述 改性聚酰胺固化劑為用環(huán)氧改性聚酰胺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧樹脂，其特征在于，所述 改性聚酰胺固化劑為美國氣體化學(xué)公司的產(chǎn)品S-390。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在于，所述 觸變助劑為日本共榮侏社公司的產(chǎn)品VA750B。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在于，所述 附著力促進(jìn)劑為硅烷偶聯(lián)樹脂CH2 (O) CHCH2OC3H6-Si (OCH3) 3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在 于，所述稀釋劑為二甲苯、三甲苯、二甘醇單丁醚和正丁醇的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在于，稀釋 劑中各成分按重量份數(shù)計為：二甲苯25~30份，三甲苯35~45份，二甘醇丁醚3~7份，正丁醇 20~25 份。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，其特征在于，稀釋 劑中各成分按重量份數(shù)計為：二甲苯28份，三甲苯40份，二甘醇單丁醚5份，正丁醇22份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海上平臺用耐溫差雙組份改性環(huán)氧涂料，包括重量比6~8:1的A、B兩組份，其中A組份包括環(huán)氧樹脂E-20 20~30份，稀釋劑15~20份，分散劑2.2~2.4份，著色顏料3~10份，滑石粉8~10份，云母粉10~15份，觸變助劑0.8~1.0份，磷酸鋅5~10份，改性磷酸鋅10~15份，氧化鋅1~5份，附著力促進(jìn)劑0.1~0.8份和消泡劑0.3~0.8份；B組分包括改性聚酰胺35~45份，稀釋劑65~75份和DMP-30 1~2份。該涂料具有優(yōu)異的防腐蝕性能和配套性能，能夠抵抗-20℃~60℃溫度范圍的服役期內(nèi)所曝露環(huán)境的嚴(yán)重腐蝕應(yīng)力，特別適合在嚴(yán)酷的冷熱交替的海上環(huán)境中的水下和浪濺區(qū)的防腐。
【IPC分類】C09D7-12, C09D5-08, C09D163-00
【公開號】CN104559678
【申請?zhí)枴緾N201510042768
【發(fā)明人】張振, 江濤, 史春暉, 王俊
【申請人】中遠(yuǎn)關(guān)西涂料化工（天津）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日