一种可水下涂装的防污防腐涂料及其制备方法技术

技术编号:33489329 阅读:18 留言:0更新日期:2022-05-19 01:01
本发明专利技术属于海洋工程防污防腐涂料技术领域,具体涉及一种可水下涂装的海洋工程结构防污防腐涂料及其制备方法。该涂料包括A、B两种组分,A组分重量是B组分质量的3~6倍;A组分由环氧树脂、增韧环氧树脂、负载防污剂的埃洛石管、液体橡胶、活性稀释剂、消泡剂、润湿分散剂、触变剂、颜填料、附着力促进剂制成,B组分由Mannich改性间苯二甲胺、聚醚胺固化剂制成。该防污防腐涂料耐水和潮湿环境,施工时不分散、粘附性高、施工简单。固化后的涂层具有优良的防污防腐性能,柔韧性大、耐冲击,与基材的附着力高。可用于海洋环境中跨海大桥、钻井平台、油气管道、桥梁钢桩、深海牧场、滨海电厂、船舶等防污防腐及修复工程。防污防腐及修复工程。

【技术实现步骤摘要】
一种可水下涂装的防污防腐涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于海洋工程防污防腐涂料
,具体涉及一种可水下涂装的海洋工程结构防污防腐涂料及其制备方法,该防污防腐涂料可用于海洋环境中跨海大桥、钻井平台、油气管道、桥梁钢桩、深海牧场、滨海电厂、船舶等防污防腐及修复工程。

技术介绍

[0002]海洋工程设施,包括各种海上钢结构和钢筋混凝土结构,诸如跨海大桥、港口码头、滨海电厂、海底管线、海上平台、海上船舶等,是事关国计民生、国防安全和建设的重要基础性设施。这些工程设施不仅量大面广,而且投资巨大。但每年由生物污损造成的损失难以估算,据统计,全球每年在防污方面投入几十亿美元。近年来,随着海洋开发利用的步伐加快,海洋生物污损给海洋工程设施带来的威胁也日益严重,因此,如何合理高效的解决海洋生物污损对国民经济发展和海洋设备安全保障具有重大的意义。
[0003]在海洋工程设施表面涂装防污涂料是解决污损问题的既经济且高效的方法,传统的防污涂料以有机锡型、自抛光型以及低表面能型为主,但有机锡型防污涂料毒性大,已被国际社会禁止使用,而自抛光型只适用于能够快速行驶的船舶上,对静态环境下的海洋工程设施则效能下降,甚至无效。低表面能涂料具有很低的表面能,海洋生物难以在上面附着,即使附着也不牢固,在水流或其它外力作用下容易地脱落掉。但这类材料普遍存在着成本高、不宜施工、涂膜过软、附着力低、易被破坏等缺陷,限制了其应用。近年来,在涂料中引入天然的防污剂,如辣椒素、生物碱、马来酰亚胺等,是开发新型防污涂料一大方向,这些防污剂容易降解、对环境无害、防污效果好。但是随着海水的冲刷很快从涂料中释放到海水中,防污不能长效,更换频繁。因此,开发具有高效、作用时间长的缓释型涂料是当前防污涂料研究的重点和难点。
[0004]海洋工程设施还面临的严酷的腐蚀环境,因此,涂层还需要兼具良好的防腐性能。目前,比较常见的技术是在海洋工程结构的表面先涂覆一层防腐底层(如环氧富锌底漆),再涂覆一层防污面层,有些还需要在两者之间涂覆一层中间层。以增加面层和底层之间的相互作用力,这无疑增加了施工难度和施工成本。此外,海洋工程设施在长期使用过程中,随着涂层中防污剂的不断释放和消耗完全,防污涂层还需要定时的更换。但这些部位一般位于浪溅区和水下区,想在隔绝水的环境进行更换非常困难。与此同时,海洋工程设施一般远离陆地,材料运输困难。一旦停止运营,也会造成巨大的经济损失。因此,如果有一种涂料能够直接在水中进行涂装作业,并达到理想的防污防腐效果,则对海洋工程设施的防污防腐是一个突破性的革命,具有划时代的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种可水下涂装的防污防腐涂料及其制备方法,这种可水下涂装的防污防腐涂料,零VOC排放,环境友好。耐水和潮湿环境,施工时不分散、粘附性高、施工简单。固化后的涂层具有优良的防污防腐性能,柔韧性大、耐冲击,与基材的附着力高。
[0006]为了达到上述的目的,本专利技术采用的技术方案为:
[0007]一种可水下涂装的防污防腐涂料,包括A、B两种组分,A组分重量是B组分质量的3~6倍;
[0008]按重量份数计,所述的A组分由以下原料制成:
[0009][0010]按重量份数计,所述的B组分由以下原料制成:
[0011]Mannich改性间苯二甲胺
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70~90份
[0012]聚醚胺固化剂
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10~30份。
[0013]所述的可水下涂装的防污防腐涂料,环氧树脂为双酚A型环氧树脂E

44、双酚A型环氧树脂E

51以及双酚F型环氧树脂NPEF

170中的一种或两种以上的混合物;所述的增韧环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂和丙烯酸改性环氧树脂中的一种或两种的混合物。
[0014]所述的可水下涂装的防污防腐涂料,负载防污剂的埃洛石管的制备过程如下:采用埃洛石纳米管为载体,利用蚀刻法提高埃洛石管的比表面积和空腔体积,再通过负压蒸发溶剂的方法将防污剂分子负载到埃洛石纳米管上;其中,埃洛石管长度为0.5~1μm,比表面积为26m2/g,防污剂为水杨酸钠;在负载防污剂的埃洛石管中,防污剂的重量百分比即负载率为20~30%。
[0015]所述的可水下涂装的防污防腐涂料,液体橡胶为液态聚硫橡胶、端羟基硅橡胶、端羧基丁腈橡胶中的一种或两种以上的混合物;所述的活性稀释剂为双官能团的环氧稀释剂。
[0016]所述的可水下涂装的防污防腐涂料,活性稀释剂为新戊二醇二缩水甘油醚和丁二醇二缩水甘油醚中的一种或两者的混合物。
[0017]所述的可水下涂装的防污防腐涂料,消泡剂选自KMT

2233消泡剂或BYK

05消泡剂;所述的润湿分散剂为路博润Solsperse 19000分散剂;所述的触变剂为BYK

1958型膨润土;所述的颜填料为钛白粉、超细石英粉、滑石粉、沉淀硫酸钡、绢云母份、针状硅灰石粉中的一种或两种以上的混合物;所述的附着力促进剂为偶联剂KH

560。
[0018]所述的可水下涂装的防污防腐涂料,Mannich改性间苯二甲胺由壬基酚、间苯二甲胺、浓度30~40wt%甲醛水溶液制备而得,壬基酚、间苯二甲胺、浓度30~40wt%甲醛水溶
液按重量比为(2~2.5)∶(4~4.5)∶1;聚醚胺固化剂为亨斯曼聚醚胺D2000。
[0019]一种可水下涂装的防污防腐涂料的制备方法,具体步骤如下:
[0020]步骤一:将24~34份的环氧树脂、5~20份的增韧环氧树脂、4~12份的液体橡胶和2~6份的活性稀释剂混合,在转速800~1000r/min下分散5~10min,获得步骤一混合液;
[0021]步骤二:在步骤一混合液中加入8~15份的负载防污剂的埃洛石管,在转速1000~1500r/min下分散10~15min,获得步骤二混合液;
[0022]步骤三:在步骤二混合液中加入0.5~2份的润湿分散剂、0.5~2份的触变剂,在转速500~800r/min下分散5~10min,获得步骤三混合液;
[0023]步骤四:在步骤三混合液中加入40~50份的颜填料,在转速1000~1200r/min下分散10~15min,获得步骤四混合液;
[0024]步骤五:在步骤四混合液中加入0.5~2份的消泡剂、0.5~2份的附着力促进剂,在转速1000~1200r/min下分散5~10min,获得步骤五混合液;
[0025]步骤六:将步骤五混合液中加入三辊研磨机进行研磨,获得可水下涂装的防污防腐涂料A组分;
[0026]步骤七:将70~90份Mannich改性间苯二甲胺和10~30份的聚醚胺D2000混合,在转速500~800r/min下搅拌分散5~10min,获得可水下涂装的防污防腐涂料B组分;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,包括A、B两种组分,A组分重量是B组分质量的3~6倍;按重量份数计,所述的A组分由以下原料制成:按重量份数计,所述的B组分由以下原料制成:Mannich改性间苯二甲胺
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70~90份聚醚胺固化剂
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10~30份。2.按照权利要求1所述的可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E

44、双酚A型环氧树脂E

51以及双酚F型环氧树脂NPEF

170中的一种或两种以上的混合物;所述的增韧环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂和丙烯酸改性环氧树脂中的一种或两种的混合物。3.按照权利要求1所述的可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,负载防污剂的埃洛石管的制备过程如下:采用埃洛石纳米管为载体,利用蚀刻法提高埃洛石管的比表面积和空腔体积,再通过负压蒸发溶剂的方法将防污剂分子负载到埃洛石纳米管上;其中,埃洛石管长度为0.5~1μm,比表面积为26m2/g,防污剂为水杨酸钠;在负载防污剂的埃洛石管中,防污剂的重量百分比即负载率为20~30%。4.按照权利要求1所述的可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,所述的液体橡胶为液态聚硫橡胶、端羟基硅橡胶、端羧基丁腈橡胶中的一种或两种以上的混合物;所述的活性稀释剂为双官能团的环氧稀释剂。5.按照权利要求4所述的可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,优选的,所述的活性稀释剂为新戊二醇二缩水甘油醚和丁二醇二缩水甘油醚中的一种或两者的混合物。6.按照权利要求1所述的可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,所述的消泡剂选自KMT

2233消泡剂或BYK

05消泡剂;所述的润湿分散剂为路博润Solsperse19000分散剂;所述的触变剂为BYK

1958型膨润土;所述的颜填料为钛白粉、超细石英粉、滑石粉、沉淀硫酸钡、绢云母份、针状硅灰石粉中的一种或两种以上的混合物;所述的附着力促进剂为偶联剂KH

560。
7.按照权利要求1所述的可水下涂装的防污防腐涂料,其特征在于,Mannich改性间苯二甲胺由壬基酚、间苯二甲胺、浓度30~40wt%甲醛水溶液制备而得,壬基酚、间苯二甲胺、浓度30~40wt%甲醛水溶液按重量比为(2~2.5)∶(4~4.5)∶1;聚醚胺固化剂为亨斯曼聚醚胺D2000。8.一种权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:李江波王震宇韩恩厚吕晓明张良昌常峻玮
申请(专利权)人:广东腐蚀科学与技术创新研究院
类型:发明
国别省市:

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