一种新型防腐保温隔热涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型防腐保温隔热涂层及其制备方法，由A、B两组分混合而成，其中，A组分包括混合树脂、增韧剂、活性稀释剂、反应型阻燃剂、功能填料及偶联剂，B组分包括：固化剂、固化促进剂、功能填料、偶联剂组成；制备时先制备A组分，再制备B组分，然后将两者混合即可。本发明专利技术的涂层与金属基体的附着力强、具有极佳的防腐性能、低的热导率使其具良好的防腐保温隔热性能，施工简便，可直接刮涂或借助模具涂敷于管道和设备表面，有效解决保温层下的腐蚀问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型防腐保温隔热涂层及其制备方法
本专利技术属于涂层领域，尤其涉及一种新型防腐保温隔热涂层及其制备方法。
技术介绍
在管道或设备外表面包裹保温层材料，不仅可以减少热量损失(或保冷防止管道/设备凝露)、维持操作系统的温度、节约能源，同时也可以阻止外界有害介质接触到管道或设备金属表面，提高其运行能力，但对于没有施加防腐涂层或处于腐蚀性工业气氛情况下的管道或设备表面，经常出现保温层下的腐蚀，是个棘手的问题。保温层下腐蚀(CorrosionUnderInsulation，简称CUI)是指发生在外部包裹保温材料的管道或设备外表面上的一种由于在系统运行、维保或者故障等情况下出现冷凝水和腐蚀性物质的进入而发生的腐蚀现象。其腐蚀速率受腐蚀介质浓度、环境内氧含量、温度、湿度等因素的影响。但通常保温材料外部还有一次不锈钢、铝箔或其他保护材料，因而不易发现CUI，且其结构和厚度使其难以检测，通常在发现表面显示出的腐蚀情况时，其内部腐蚀情况已经非常严重，容易引起突发的严重泄漏事故。仅在石油化工行业，CUI引起的管道故障占比远超60％。每年，全球由于CUI引发设备和管道发生故障导致的危险产品泄漏、设备非正常停车甚至人员伤亡等一系列严重问题所造成的损失高达数十亿美元。相似的问题同样出现于冶金、电力等行业。目前对该类问题的解决办法大多仍停留在改进保温层下金属管道涂层的防腐性能，但仍存在检查不方便、不及时、更换困难等问题。因此，现亟需一种新型的涂层，不仅防腐且同时能够保温隔热。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种具有极佳的防腐性能、与金属基体的附着力强，且具良好的保温隔热性能的新型涂层。本专利技术的第二目的是提供上述涂层的制备方法。技术方案：本专利技术新型防腐保温隔热涂层，由A、B两组分混合而成；其中，A组分按重量份数计包括：混合树脂15～32份、增韧剂8～18份、活性稀释剂5～18份、反应型阻燃剂0～16份、功能填料40～60份及偶联剂1～5份；B组分按重量份数计包括：固化剂18～36份、固化促进剂5～15份、功能填料38～56份、偶联剂1～9份组成。本专利技术通过采用两种不同功效的组分进行复配制得涂层，不仅具有极佳的防腐性能、与金属基体的附着力强，且具良好的保温隔热性能。进一步说，该涂层的A组分中混合树脂由双酚F型环氧树脂和/或改性酚醛环氧树脂，与多官能团环氧树脂在120～180℃、氮气中预混而成，且所述多官能团树脂在该混合树脂中的含量不少于55％。双酚F型环氧树脂是由苯酚与甲醛在酸性催化下反应生成双酚F，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下进行缩聚反应制得，相比改性酚醛环氧具有良好的流动性，且与其共混得到的制品的耐热性、耐介质性不受影响，由其参与可很好地调整配方的施工操作性及提高浸润性而布影响其耐热性、防腐性能。改性酚醛环氧其官能度>2，受改性的影响可达3.5左右，固化后强度高、耐热性佳、防腐性能优异，但脆性大，加入双酚F型环氧树脂，可以在不影响整体热性能、机械性能、化学性能的基础上改善脆性、增强韧性。多官能团树脂具有高官能度及高反应活性，决定了其制品固化交联度大、耐热性极佳、防腐性能优异、低固化收缩率等优点，但也存在粘度高、低温浸润性差等缺点，因此，在较高温度下与双酚F和/或酚醛环氧共混，不但能够改进其低温浸润性、施工操作性能且其耐热性能、防腐性能等损失较小。在此基础上，考虑环氧基在高温时的损耗问题，对共混体系进行氮气保护是理想又简便的操作方法。优选的，多官能团环氧树脂为四苯基缩水甘油醚基乙烷、三苯基缩水甘油醚基甲烷、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基二甲苯二胺、三缩水甘油基三局异氰酸酯中的一种或两种。增韧剂至少包括端羟基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、端环氧基液体丁腈橡胶或端氨基液体丁腈橡胶中的一种。反应型阻燃剂为溴化环氧树脂，采用该阻燃剂能够参与固化交联反应，在保证阻燃性能的同时不影响体系的热导率。功能填料按重量份计包括如下原料成分：气凝胶粉末2～8份、硅酸铝纤维0～18份、海泡石粉18～26份、钛酸钾晶须0～14份、磷铁粉5～12份、空心陶瓷微珠8～20份、空心玻璃微珠12～30份，其中硅酸铝纤维和钛酸钾晶须不同时为0。再进一步说，该涂层的B组分中固化剂为马来酸酐改性聚酰胺固化剂和/或马来酸酐改性芳香胺固化剂。采用该类固化剂的理由是混合树脂中含有醚键、羟基、环氧基等活性基团；芳香胺固化产物具有极佳的耐热性、耐介质性，聚酰胺具有良好的韧性和剥离强度，在由马来酸酐改性后，其固化速率提高，毒性减小；马来酸酐改性芳香胺固化剂/马来酸酐改性聚酰胺固化剂与混合树脂的进行固化交联形成体型三维网状结构，其整体制品的耐温性、耐腐蚀性得到最大体现。固化促进剂至少可包括(2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑、苄基二甲胺或三氟化硼胺络合物中的一种。功能填料按重量份计包括如下原料成分：气凝胶粉末2～8份、硅酸铝纤维0～15份、海泡石粉15～22份、钛酸钾晶须0～18份、磷铁粉8～15份、空心陶瓷微珠8～16份、空心玻璃微珠18～32份，其中硅酸铝纤维和钛酸钾晶须不同时为0。本专利技术制备上述新型防腐保温隔热涂层的方法，包括如下步骤：(1)制备A组分：1)将混合树脂、增韧剂、活性稀释剂在室温～180℃、1500～3000rpm分散转速及20～60rpm搅拌转速条件下搅拌1～2h，当温度>120℃时采用氮气进行保护；2)向步骤1)的混合溶液中，加入反应型阻燃剂继续搅拌40～60min，保持上述反应温度、转速和气氛；3)向步骤2)的混合溶液中，加入偶联剂继续搅拌20～40min，保持上述反应温度、转速和气氛；4)向步骤3)的混合溶液中，加入功能填料继续1～2h，保持上述反应温度、转速和气氛；5)清理反应釜壁和桨叶后继续搅拌均匀；6)停止加热，抽真空除泡后制得A组分；(2)制备B组分：1)将固化剂、固化促进剂、偶联剂，在常温、1200～2000rpm分散转速及20～60rpm搅拌转速条件下搅拌1～2h；2)向步骤1)的混合溶液中，加入功能填料继续搅拌1～2h，保持上述反应温度和转速；3)清理反应釜壁和桨叶后继续搅拌均匀；4)抽真空除泡后制得B组分；(3)制备涂层：将A组分和B组分混合后，制得该涂层。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：该涂层具有极佳的防腐性能、与金属基体的附着力强，低的热导率使其兼具良好的保温隔热性能，施工简便，可直接刮涂或借助模具涂敷于管道和设备表面，有效解决保温层下的腐蚀问题。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术涂层的A组分中采用的活性稀释剂至少可包括二醇二缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、环氧丙烷苄基醚、苄基缩水甘油醚，丁基缩水甘油醚、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：由A、B两组分混合而成；/n其中，A组分按重量份数计包括：混合树脂15～32份、增韧剂8～18份、活性稀释剂5～18份、反应型阻燃剂0～16份、功能填料40～60份及偶联剂1～5份；/nB组分按重量份数计包括：固化剂18～36份、固化促进剂5～15份、功能填料38～56份、偶联剂1～9份组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：由A、B两组分混合而成；
其中，A组分按重量份数计包括：混合树脂15～32份、增韧剂8～18份、活性稀释剂5～18份、反应型阻燃剂0～16份、功能填料40～60份及偶联剂1～5份；
B组分按重量份数计包括：固化剂18～36份、固化促进剂5～15份、功能填料38～56份、偶联剂1～9份组成。


2.根据权利要求1所述的新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：所述A组分中混合树脂由双酚F型环氧树脂和/或改性酚醛环氧树脂，与多官能团环氧树脂在120～180℃、氮气中预混而成，且所述多官能团树脂在该混合树脂中的含量不少于55％。


3.根据权利要求2所述的新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：所述多官能团环氧树脂为四苯基缩水甘油醚基乙烷、三苯基缩水甘油醚基甲烷、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基二甲苯二胺、三缩水甘油基三局异氰酸酯中的一种或两种。


4.根据权利要求1所述的新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：所述A组分中增韧剂至少包括端羟基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、端环氧基液体丁腈橡胶或端氨基液体丁腈橡胶中的一种。


5.根据权利要求1所述的新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：所述A组分中反应型阻燃剂为溴化环氧树脂。


6.根据权利要求1所述的新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：所述A组分中功能填料按重量份计包括如下原料成分：气凝胶粉末2～8份、硅酸铝纤维0～18份、海泡石粉18～26份、钛酸钾晶须0～14份、磷铁粉5～12份、空心陶瓷微珠8～20份、空心玻璃微珠12～30份，其中硅酸铝纤维和钛酸钾晶不同时为0。


7.根据权利要求1所述的新型防腐保温隔热涂层，其特征在于：所述B组分中固化剂为马来酸酐改性聚酰胺固化剂和/或马来酸酐改性芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁雅琼，郝震，
申请(专利权)人：南京亮而彩新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32