一种耐温防腐变色涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐温防腐变色涂料及其制备方法，其中耐温防腐变色涂料由以下原料配比制成：端羧基超支化聚酰胺树脂55～60％、钛白粉10～15％、空心微珠5～10％、防锈颜料5～10％、活性纳米钙5～10％、石墨烯0.1～0.2％、分散剂2～2.5％、消泡剂0.1～0.3％、防闪锈助剂1～2％、基材润湿剂0.5～1％、增稠剂0.5～1％、去离子水20～30％、固化剂3～5％、变色颜料10～15％。通过本发明专利技术制备的环保型耐温防腐变色涂料，是一款单组份水性工业涂料。该防腐变色涂料不仅耐高温、防腐蚀，而且应用领域广泛，适用于特殊工作的涂装领域。

A Temperature Resistant and Anticorrosive Discoloring Coating and Its Preparation Method

The invention discloses a temperature-resistant, anticorrosive and discoloring paint and a preparation method thereof. The temperature-resistant and anticorrosive and discoloring paint is made of the following raw materials: carboxyl-terminated hyperbranched polyamide resin 55-60%, titanium dioxide 10-15%, hollow microspheres 5-10%, rust-proof pigments 5-10%, active nano-calcium 5-10%, graphene 0.1-0.2%, dispersant 2-2.5%, defoamer 0.1-0.3%, and flashproof. Rust auxiliaries 1-2%, base material wetting agent 0.5-1%, thickener 0.5-1%, deionized water 20-30%, curing agent 3-5%, discolored pigments 10-15%. The environment-friendly temperature-resistant and anticorrosive discoloring paint prepared by the invention is a single component water-borne industrial paint. The anticorrosive and discoloring coating not only has high temperature resistance and anticorrosion, but also has a wide range of applications, and is suitable for special work in the field of painting.

【技术实现步骤摘要】
一种耐温防腐变色涂料及其制备方法
本专利技术属于工业涂料
，尤其涉及一种耐温防腐变色涂料及其制备方法。
技术介绍
在石化行业中，许多大型石油、化工设备例如：炼油厂的加氢裂解炉、甲醇生产装置的转化反应器、化肥厂的气化炉、一段转化炉集气总管、二段转化炉、废热锅炉、氨合成塔等，其内部有各种化学物质进行各种物理、化学作用，有时还在高温或高温、高压环境下运行，因此，在投入运行前，要求设备有安全保障措施，而设备的温度控制则是安全生产的关键之一。通常的测温装置只能测定设备的某一局部点，而不能全面反映设备的温度情况，因而监控效果不够理想。现在通常采用预警涂料技术，即在设备表面涂刷一层预警涂料。当设备运行出现异常，设备表面的预警涂料的涂层颜色就会发生变化，工作人员据此可以做出正确的判断并采取相应的措施避免设备超温引发的安全事故。与使用测温装置比较，采用预警涂料技术监控温度更准确、简单。但是，由于现在国内对设备涂装预警涂料时，一般只是简单的将设备进行除油、除锈后，直接涂刷预警涂料，而且目前的预警涂料又主要考虑预警涂料的颜色变化，却很少关注预警涂料涂层的耐温性和耐腐蚀性。因此，当设备长时间处于高温下运行时，预警涂层经常会出现粉化、开裂、脱落等现象；当设备在长期停产、检修时，受水、氧等的侵蚀还容易出现锈蚀现象。这些现象都会影响现有预警涂料的监控效果，进而也影响了预警涂料的推广应用。另外，由于预警防腐涂料的发展趋势“绿色化”受石油资源及环保法规对挥发性有机物质(VOC)及有害空气污染物的限制等因素影响，世界预警防腐涂料工业在不断提高涂料性能的同时，正迅速向“绿色化”方向发展。因此，如何提供一种耐温防腐、环保的变色涂料是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种耐温防腐变色涂料及其制备方法，通过本专利技术制备的环保型耐温防腐变色涂料，是一款单组份水性工业涂料。该防腐变色涂料不仅耐高温、防腐蚀，而且应用领域广泛，适用于特殊工作的涂装领域。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种耐温防腐变色涂料，按重量百分比计，由以下原料配比制成：端羧基超支化聚酰胺树脂55～60％、钛白粉10～15％、空心微珠5～10％、防锈颜料5～10％、活性纳米钙5～10％、石墨烯0.1～0.2％、、分散剂2～2.5％、消泡剂0.1～0.3％、防闪锈助剂1～2％、基材润湿剂0.5～1％、增稠剂0.5～1％、去离子水20～30％、固化剂3～5％、变色颜料10～15％。优选的，一种耐温防腐变色涂料，由以下原料配比制成：端羧基超支化聚酰胺树脂57％、钛白粉14％、空心微珠8％、防锈颜料7％、活性纳米钙8％、石墨烯0.15％、分散剂2.3％、消泡剂0.2％、防闪锈助剂1.7％、基材润湿剂0.8％、增稠剂0.7％、去离子水28％、固化剂3％、变色颜料12％。通过采用上述技术方案得到的耐温防腐变色涂料的涂覆形成原理如下：耐温防腐变色涂料涂覆后，在适宜的条件下，水分很快挥发，大部分水分挥发后，分散相微粒相互靠近、紧密堆积，残存少量的水填充在乳胶微粒的缝隙间，形成巨大的毛细管压力，其中相互靠近、堆积的乳胶微粒在毛细管压力下变形成六边形结构。聚酰胺树脂以及部分固化的聚酰胺树脂在乳胶粒子间相互扩散，直至形成均一、连续的涂膜。优选的，所述端羧基超支化聚酰胺树脂为二元胺、三元酸和端氨基硅油进行反应制得，所述二元胺为1，4-环己二胺和/或1，6-己二胺；所述三元酸为1，2，4-苯三甲酸和/或1，3，5-苯三甲酸；且所述二元胺与所述三元酸的摩尔比控制在1∶(1.5～2)之间。上述端羧基超支化聚酰胺树脂的制备方法，具体包括如下步骤：步骤一：将二元胺和三元酸混合均匀加热至75℃～90℃，并加入端氨基硅油和二甲苯；步骤二：将步骤一的反应原料在185℃～200℃下加热1～3h后，升温至225℃～235℃，加热1～3h，再降温至80℃～90℃，并向其中依次加入有机溶剂、有机硅低聚物和交联催化剂，搅拌均匀得到反应体系，备用；步骤三：将步骤二得到的反应体系加热至105℃～110℃，加热反应2～3h后，降温至75℃～80℃，并加入有机溶剂搅拌调整固含量为55～65％的本专利技术公开的一种改性聚酰胺树脂。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：本专利技术将二元胺、三元酸和端氨基硅油进行反应制备端羧基超支化聚酰胺树脂，其中二元胺上的氨基和三元酸上的羧基进行酰胺化反应，同时三元酸的羧基和端氨基硅油上的氨基发生酰胺化反应，将柔性有机硅链段嵌入超支化聚酰胺中，以提高聚酰胺的耐热性能和柔韧性。优选的，所述二元胺为1，4-环己二胺和/或1，6-己二胺；所述三元酸为1，2，4-苯三甲酸和/或1，3，5-苯三甲酸；且所述二元胺与所述三元酸的摩尔比控制在1∶(1.5～2)之间。优选的，所述端氨基硅油的重均分子量为300～1000，且所述端氨基硅油与所述二甲苯的添加量均是所述二元胺的(0.05～0.1)倍。其中端氨基硅油采用常规的技术手段制备，且所述端氨基硅油的重均分子量采用凝胶渗透色谱法检测，其氨值采用酸碱滴定法测定。优选的，所述有机硅低聚物的重均分子量为800～2000，其是由一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种经水解缩合反应得到；且所述有机硅低聚物的添加量为所述二元胺的(1.5～2.0)倍。优选的，所述交联催化剂为钛酸四丁酯和/或钛酸四异丁酯，且所述交联催化剂的添加量为所述二元胺的(0.01～0.05)倍。优选的，所述有机溶剂为丁醇、异丁醇、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种或两种以上组合，且所述有机溶剂的添加量为所述二元胺的(1.0～1.5)倍。优选的，所述防锈颜料为三聚磷酸铝，所述防闪锈助剂为有机-无机复配防闪锈助剂。本专利技术中选用的防锈颜料为三聚磷酸铝。该防锈颜料能够释放出络合能力很强的三聚磷酸根离子，因三聚磷酸根离子在铁基表面形成铁络合离子，覆盖了腐蚀活性点，以减缓金属的腐蚀周期。本专利技术中选用的防闪锈助剂为有机-无机复配防闪锈助剂，该防闪锈助剂能够同时达到缓蚀、钝化与屏蔽的效果，不仅阻止铁质金属底材表面发生阴极反应，而且阻止铁的离子化以及电化学反应的发生，同时具有提高涂料的耐水性与反腐性等优点。本专利技术中选用的石墨烯是作为防腐涂料中一种新型的材料，有着优异的力学性能和聚合物树脂的较强附着力、成膜性，可以提高涂料的综合性能。而本专利技术中选用的活性纳米钙和空心微珠作为体系的填料，不仅保证了涂料的厚度，同时因活性纳米钙与空心微珠同属于耐高温材料，能够提高变色涂料的耐高温性。优选的，所述消泡剂为聚醚硅氧烷共聚物型消泡剂，如毕克公司的BYK-028；所述分散剂为带颜料亲和基团的共聚体物型分散剂，如毕克公司的BYK-192。优选的，所述基材润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物型基材润湿剂，如迪高公司的Tego100；不仅显著改善变色涂料的流动性，使涂料更加光滑致密，而且进一步阻挡水对涂层的侵入，提高变色涂料的耐水性。优选的，所述变色颜料为酞菁颜料，变色温度范围为300℃～400℃；且所述酞菁颜料包括酞菁蓝和/或酞菁绿。本专利技术通过选用着色力强、色泽鲜艳、变色明显、热稳定性好的酞菁颜料作为变色颜料，不仅能保证涂料涂层变色灵敏，还减少了颜料用量。本专利技术的另一个目的在于提供一种耐温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐温防腐变色涂料，其特征在于，按重量百分比计，由以下原料配比制成：端羧基超支化聚酰胺树脂55～60％、钛白粉10～15％、空心微珠5～10％、防锈颜料5～10％、活性纳米钙5～10％、石墨烯0.1～0.2％、分散剂2～2.5％、消泡剂0.1～0.3％、防闪锈助剂1～2％、基材润湿剂0.5～1％、增稠剂0.5～1％、去离子水20～30％、固化剂3～5％、变色颜料10～15％。

【技术特征摘要】
1.一种耐温防腐变色涂料，其特征在于，按重量百分比计，由以下原料配比制成：端羧基超支化聚酰胺树脂55～60％、钛白粉10～15％、空心微珠5～10％、防锈颜料5～10％、活性纳米钙5～10％、石墨烯0.1～0.2％、分散剂2～2.5％、消泡剂0.1～0.3％、防闪锈助剂1～2％、基材润湿剂0.5～1％、增稠剂0.5～1％、去离子水20～30％、固化剂3～5％、变色颜料10～15％。2.根据权利要求1所述的一种耐温防腐变色涂料，其特征在于，由以下原料配比制成：端羧基超支化聚酰胺树脂57％、钛白粉14％、空心微珠8％、防锈颜料7％、活性纳米钙8％、石墨烯0.15％、分散剂2.3％、消泡剂0.2％、防闪锈助剂1.7％、基材润湿剂0.8％、增稠剂0.7％、去离子水28％、固化剂3％、变色颜料12％。3.根据权利要求1～2任一项所述的一种耐温防腐变色涂料，其特征在于，所述端羧基超支化聚酰胺树脂为二元胺、三元酸和端氨基硅油进行反应制得，所述二元胺为1，4-环己二胺和/或1，6-己二胺；所述三元酸为1，2，4-苯三甲酸和/或1，3，5-苯三甲酸；且所述二元胺与所述三元酸的摩尔比控制在1∶(1.5～2)之间。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种耐温防腐变色涂料，其特征在于，所述防锈颜料为三聚磷酸铝，所述防闪锈助剂为有机-无机复配防闪锈助剂。5.根据权利要求1～4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红军，陈锡元，
申请(专利权)人：常州市冠龙化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32