一种民用供暖换热器用防结垢涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油气开采领域，具体是一种民用供暖换热器用防结垢涂料，由以下成分按如下重量百分比组成：大分子双酚A环氧树脂溶液10

【技术实现步骤摘要】
一种民用供暖换热器用防结垢涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体地说，是一种民用供暖换热器用防结垢涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]民用换热器通常采用管道蒸汽输送，管道输送的蒸汽在换热站通过板式换热器实现给各个生活小区的供暖，换热站取水通常采用自来水，板式换热器上容易出现不溶物质结垢在换热器表面，并且结垢过程中伴随垢下氯离子腐蚀，换热器设备在供暖季结束后进行检修，清理结垢，对于部分结垢严重部位板片只能报废处理。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种民用供暖换热器用防结垢涂料，可用于民用供暖换热器设备涂层，避免不溶物结垢在换热器板片表面，并避免垢下腐蚀产生。涂料需满足固化后干膜厚度≤50微米，不影响换热器输送压力降，能够避免不溶物凝结在板片表面，并且也能避免腐蚀产生，涂层性能需要满足：85℃/3％氯化钠浸泡30d，95℃/去离子水30d，涂层无起泡，无脱落，无开裂；涂层采测试前后用达英笔测试表面张力≤30达英。
[0004]本专利技术的第一方面，提供一种民用供暖换热器用防结垢涂料，由以下成分按如下重量百分比组成：
[0005][0006][0007]进一步的，所述的大分子双酚A环氧树脂采用分子量2500以上的双酚A环氧树脂，可采用南亚NPES
‑
907树脂，NPES
‑
909树脂。所述的大分子双酚A环氧树脂溶液是采用二甲苯和甲基异丁基酮按照质量比1：1配置后作为混合溶剂，溶解大分子双酚A环氧树脂后获得固含50％的树脂溶液。
[0008]进一步的，所述的酚醛环氧采用液体酚醛环氧，可采用CVC的EPALLOY8240，EPALLOY 8240E，EPALLOY 8330，南亚树脂的NPPN
‑
631，NPPN
‑
638S。
[0009]进一步的，所述的改性热固性酚醛树脂是采用河南滨海实业有限公司的醇溶性酚醛2130、5311、FQ
‑
9，与甲醛溶液(市售37％甲醛溶液)、冰乙酸、甲醇、丙二醇单甲醚按照质量比85：1：1：4：9混合，在80℃搅拌16
‑
28h，采用BROOKFILED粘度计测试25℃/60rpm，粘度≥5000cps且扭矩＞30％，方可使用。
[0010]进一步的，所述的颜填料是由具有着色功能的有机、无机颜料和耐酸碱的填料组成的混合物；所述的颜料选自酞菁蓝、铁黄、铁红、钛白等；所述的填料选自硅灰石、滑石粉、高岭土等。所述的颜料与填料的质量比为1:1
‑
1:40。如果无机颜料与无机填料之间混合，可以采用1：1，如钛白粉与硅灰石可以采用1：1，铁黄与滑石粉可以采用1：10，如果有机颜料与填料混合可以采用1：40，这种差异主要取决于颜料的着色力和遮盖力。
[0011]进一步的，所述的气相二氧化硅采用亲水性气相二氧化硅。可采用赢创的A200或者瓦克化学的N20。
[0012]进一步的，所述的环氧改性丁腈橡胶采用CVC的RK84L或苏州圣杰新材料的HTP6015。
[0013]进一步的，所述的改性氟碳树脂采用大金的GK570、ZU
‑
2等氟碳树脂，巯基硅烷偶联剂(南京能德新材料的SCA
‑
89M)，冰乙酸以及工业级无水乙醇(此类型的无水乙醇通常含有0.3
‑
1％的水分)，按照质量比90：0.5：0.5：9的比例在19
‑
45℃低速搅拌24小时，即可获得改性氟碳树脂，该氟碳树脂带有巯基基团可以与环氧树脂发生反应，从而获得持久的疏水性。
[0014]进一步的，所述的二乙二醇丁醚，甲醇，醋酸丁酯均为市售产品。
[0015]热固型酚醛通过冰乙酸以及甲醛的作用，获得低游离酚，高的活性羟甲基功能的树脂结构，该类型树脂的羟甲基能够与环氧树脂的羟基发生反应，也可以发生羟甲基之间的自聚，这种树脂活性较高；环氧改性丁腈橡胶、填料以及溶剂组合，剪切下能够发生酚醛树脂的酚羟基与环氧树脂发生反应，并且部分环氧与酚羟基反应形成醇羟基，醇羟基与酚醛树脂的羟甲基发生反应，因此在这个过程中，环氧基团、酚羟基、羟甲基、醇羟基都能发生反应，有助于建立强度以及在基材表面的附着力，丁腈橡胶结构能够改善涂层的韧性，避免出现换热器板片曲率大的位置涂层开裂。通过第二步长时间的剪切可以实现高活性的羟甲基的量的减少，树脂之间进一步反应，从而改善储存稳定性，并且树脂之间如果反应程度低则可能出现涂层强度不足，附着力也会弱。
[0016]二乙二醇丁醚能够促进酚醛、环氧树脂以及氟碳树脂之间的相容性。
[0017]氟碳树脂与硅烷偶联剂反应是为了氟碳树脂的基团从纯粹的羟基，变成羟基与巯基的组合，巯基可以与环氧发生反应，从而解决涂料的相容性。但是硅烷的甲氧基或者乙氧基与氟碳树脂的羟基反应是可以水解的，氟碳树脂的羟基在高温下可以与酚醛的羟甲基发生反应产生的醚键不容易水解。高温固化后，涂层中的氟碳树脂与硅烷的甲氧基、乙氧基之间的结构在水解过程中逐步分离，氟碳更加容易结构迁移到表面，获得很好的疏水性，并且由于氟碳树脂的羟基与酚醛结合了，所以该树脂与涂层属于化学键结合，从而能获得稳定的疏水性和抗结垢功能。
[0018]酚醛树脂的制备是关键，它的粘度决定了涂层的附着力，剪切时间和温度是本发
明制备方法的关键，如果温度达不到则酚醛的酚羟基与环氧基团无法反应，也没法建立高强度的效果，氟碳树脂用巯基硅烷偶联剂处理能够改善氟碳树脂与酚醛树脂体系的相容性。
[0019]本专利技术的第二方面，提供一种如上所述的民用供暖换热器用防结垢涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0020]采用拉缸中低速搅拌过程中加入大分子双酚A环氧树脂溶液、酚醛环氧、改性热固性酚醛树脂高速剪切分散55
‑
65℃/20
‑
30min，确保树脂分散均匀；加入颜填料、气相二氧化硅、环氧改性丁腈橡胶、二乙二醇丁醚采用高速剪切分散，并且实现温度达到55
‑
70℃/60
‑
90min，并且维持细度≤35微米，确保固体的环氧改性丁腈橡胶完全溶解，加入溶剂醋酸丁酯、改性氟碳树脂、甲醇中速剪切分散30
‑
40min，然后过滤包装。
[0021]进一步的，所述的高速剪切分散线速度达到700
‑
1000m/min，中速剪切分散线速度达到300
‑
500m/min。
[0022]本专利技术优点在于：
[0023]1、本专利技术解决了本领域难以解决的薄涂层的抗结垢以及抗腐蚀问题，民用换热器以板式换热器为主，容易出现的结垢和垢下腐蚀，并且一旦出现腐蚀的换热器半片无法再使用，否则加速腐蚀以及结垢并且也影响换热效率；在矿化度高的地区，换热器板片采用钛板，价格极其昂贵是普通不锈钢价格的5倍以上成本；如果采用普通不锈钢结合涂层的技术，目前已经使用了2个供暖季检查后性能良本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种民用供暖换热器用防结垢涂料，其特征在于，由以下成分按如下重量百分比组成：2.根据权利要求1所述的民用供暖换热器用防结垢涂料，其特征在于，所述的大分子双酚A环氧树脂采用分子量2500以上的双酚A环氧树脂；所述的大分子双酚A环氧树脂溶液是采用二甲苯和甲基异丁基酮按照质量比1：1配置后作为混合溶剂，溶解大分子双酚A环氧树脂后获得固含50％的树脂溶液。3.根据权利要求1所述的民用供暖换热器用防结垢涂料，其特征在于，所述的酚醛环氧为液体酚醛环氧，选自CVC的EPALLOY 8240，EPALLOY 8240E，EPALLOY 8330，南亚树脂的NPPN
‑
631，NPPN
‑
638S中的一种。4.根据权利要求1所述的民用供暖换热器用防结垢涂料，其特征在于，所述的改性热固性酚醛树脂是采用醇溶性酚醛2130、5311、FQ
‑
9，与37％甲醛溶液、冰乙酸、甲醇、丙二醇单甲醚按照质量比85：1：1：4：9混合，在80℃搅拌16
‑
28h，采用BROOKFILED粘度计测试25℃/60rpm，粘度≥5000cps且扭矩＞30％，方可使用。5.根据权利要求1所述的民用供暖换热器用防结垢涂料，其特征在于，所述的颜填料是由具有着色功能的有机、无机颜料和耐酸碱的填料组成的混合物；所述的颜料选自酞菁蓝、铁黄、铁红、钛白；所述的填料选自硅灰石、滑石粉、高岭土；所述的颜料与填料的质量比为1:1
‑
1:40。6.根据权利要求1所述的民用供暖换热器用防结垢...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，蒋灿，陈海林，
申请(专利权)人：海隆石油产品技术服务上海有限公司，
类型：发明
国别省市：