玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧涂料，該涂料由A、B兩種組分組成，具有一系列優(yōu)異的防腐性能、良好的機(jī)械性能和良好的施工可操作性。適用于不同口徑的彎頭、站場埋地管道、管線穿越外保護(hù)、環(huán)氧粉末補(bǔ)口補(bǔ)傷等方面。該涂料由A、B兩組分按比例混合而成：A組分由樹脂A、樹脂B、樹脂C、活性稀釋劑、流變助劑、分散劑、流平劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、硫化物添加料、二氧化硅、二氧化鈦、超細(xì)硫酸鋇、包覆型絹云母粉組成；B組分為改性胺硬化劑，A∶B組分質(zhì)量比為100∶10-60。
【專利說明】玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧涂料
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧涂料。
【背景技術(shù)】
[0003]玻璃鋼(FRP)亦稱作GRP，即，纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱為玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī)器零件和汽車、船舶外殼等。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的玻璃鋼存在著下面的不足:
[0005]一、由于現(xiàn) 有的玻璃鋼所用的樹脂材料單一，綜合性能較差，不能滿足現(xiàn)在苛刻的防腐要求，急需一種性能全面的玻璃鋼用主材。
[0006]二、由于當(dāng)前在長輸管線中經(jīng)常會遇到穿過河流、山體、海洋等地質(zhì)環(huán)境，在穿越中常規(guī)的管體防腐-3PE防腐層在拖拽中常常被劃的傷痕累累，失去了其應(yīng)有的防腐性能。
[0007]針對該問題，我們研發(fā)的改性無溶劑環(huán)氧涂料形成的玻璃鋼，包覆于3PE防腐層表面有效地緩解了地質(zhì)環(huán)境對防腐層的破壞，確保了防腐層的完整，保證了油氣管線的安全輸送。為使改性無溶劑環(huán)氧涂料能與PE層有很好的粘接力采用了用火焰極化改性PE層結(jié)構(gòu)，使之表面生成羰基和羧基極性基團(tuán)；溶劑清洗使PE產(chǎn)生溶脹形成多孔粗糙結(jié)構(gòu)；噴砂打磨使PE表面粗糙度加大的組合表面處理方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是研制一種具有優(yōu)良的耐腐蝕性、能有效屏蔽各種介質(zhì)，耐酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑的腐蝕，耐化工污水侵蝕，在各種惡劣環(huán)境中保持長久的防護(hù)性能。同時就有很高的剪切力，抗陰極剝離性，高補(bǔ)強(qiáng)，高耐磨，韌性好強(qiáng)度高，適應(yīng)環(huán)境范圍廣的玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧涂料。
[0009]本發(fā)明的涂料，由A、B兩組分按下面的重量份比例混合而成
[0010]A 組分
[0011]樹脂A20-50
[0012]樹脂B5-30
[0013]樹脂C5-20
[0014]活性稀釋劑5-15
[0015]流變助劑0.5-0.9
[0016]分散劑0.3
[0017]流平劑0.4
[0018]消泡劑0.5
[0019]偶聯(lián)劑0.5[0020]二硫化鑰 5-35
[0021]二氧化硅 5-45
[0022]二氧化鈦 3-15
[0023]超細(xì)硫酸鋇3-25
[0024]包覆型絹云母粉3-25
[0025]B 組分
[0026]改性胺硬化劑
[0027]A組分:B組分重量比=100: 10-60 ；
[0028]制備過程:將原料按配方稱量好，按順序依次加入分散機(jī)內(nèi)，低速攪拌使其混合均勻，然后升溫到60度左右，加速分散30分鐘。然后研磨至所需細(xì)度定量包裝。
[0029]使用:使用時間兩組分按比例混合均勻，與高強(qiáng)纖維布配合使用，可制得高質(zhì)量的玻璃鋼。特別與非金屬材料，尤其是聚乙烯的粘結(jié)力相當(dāng)高。
[0030]組分中樹脂A為雙酚A型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂，其有高粘接強(qiáng)度，固化收縮率小，在膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的收縮率最小，這也是環(huán)氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。耐化學(xué)性能好:在固化體系中的醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2S04U0% HCl,10% HAc.10% NH3U0% H3P04 和 30% Na2C03 中可以用兩年；而在 50%H2S04和10% HN03常溫浸泡半年；10% NaOH(100°C )浸泡一個月，性能保持不變。電絕緣性優(yōu)良:環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm。工藝性能良好、制品尺寸穩(wěn)定、吸水率低。
[0031]組分中樹脂B為雙酚A型 環(huán)氧酚醛樹脂，是由線型酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的固化后產(chǎn)物，其交聯(lián)密度大，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性酚醛環(huán)氧樹脂與雙酚A型環(huán)氧樹脂相比，由于分子結(jié)構(gòu)中含有2個以上的環(huán)氧基，固化后交聯(lián)密度高，產(chǎn)品的耐熱性、耐溶劑性、耐化學(xué)藥品性及尺寸穩(wěn)定性，都會相對提高。酚醛環(huán)氧樹脂屬多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，雙酚A型酚醛環(huán)氧樹脂與傳統(tǒng)的酚醛環(huán)氧樹脂相比，不僅固化物具有更高的耐熱性，Tg達(dá)224°C，而且具有良好的綜合性能。
[0032]樹脂C是一種柔性樹脂，為一種通過對聚合物分子結(jié)構(gòu)中，硬段和軟緞合理剪裁使固化物得到滿意韌性的高柔韌性環(huán)氧改性樹脂。樹脂C為常熟佳發(fā)生產(chǎn)的JEF柔性環(huán)氧樹脂。
[0033]單一的樹脂A固化物性能脆，伸長率小。剝離強(qiáng)度低。耐機(jī)械沖擊和熱沖擊差。在使用樹脂A的同時混用樹脂B可以增強(qiáng)固化物的強(qiáng)度，提高機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性。使固化物的綜合性能大大提升。但唯一的缺點是脆性大，柔韌性差，在此情況下AB兩種樹脂混用互補(bǔ)的同時，使用了樹脂C，在同一種材料里同時使用ABC三種樹脂得到了一個可以在重腐蝕，高溫，濕熱，及在施工中要求韌性好，苛刻的入地角度的環(huán)境中，集優(yōu)點于一身的優(yōu)異防腐材料。
[0034]二硫化鑰是由天然鑰精礦粉經(jīng)化學(xué)提純后改變分子結(jié)構(gòu)而制成的固體粉劑。產(chǎn)品具有分散性好，不粘結(jié)的優(yōu)點，添加于涂料里，形成絕不粘結(jié)的膠體狀態(tài)，能增加涂料的潤滑性和極壓性。特別適用于高溫、高壓、高負(fù)荷的機(jī)械工作狀態(tài)，具有低溫時減摩，高溫時增摩，燒失量小的特點，賦予了涂料極好的耐磨性和耐劃傷性。
[0035]二氧化硅是采用硅烷材料對粉體顆粒表面進(jìn)行活化改性處理所得，具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導(dǎo)熱性差、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能，增韌、增剛、降低冰點溫度、提高熱變形溫度；添加在涂料中可有效提高產(chǎn)品在溫度變化時自身的穩(wěn)定性以保持涂料的整體性能。
[0036]本產(chǎn)品適應(yīng)廣泛，可涂于鋼管表面，儲油罐內(nèi)外壁，水池，水庫等的防腐；防水工程項目，不僅可在鋼材上涂覆，也可在混凝土表面進(jìn)行涂裝。
[0037]本材料施工簡易，可手工刷涂，輥涂，刮涂，也可采用機(jī)械噴涂。即可預(yù)制，也可現(xiàn)場施工。
[0038]施工環(huán)境要求不高，環(huán)境溫度在零下5°C到零上40°C均可正常施工。
【具體實施方式】
[0039]本品為無溶劑環(huán)保型材料?？捎诔鼗虻蜏?5°C )下快速固化。節(jié)省了以往玻璃鋼需加熱固化的成本。對金屬及非金屬基材有優(yōu)異的粘結(jié)力。自身有優(yōu)良的機(jī)械性能、抗壓、抗沖擊、剪切強(qiáng)度高。能屏蔽各種介質(zhì)、抗溶劑滲透、耐腐蝕性能優(yōu)異。本產(chǎn)品由于多種樹脂的復(fù)合應(yīng)用及高科技材料的添加賦予其超強(qiáng)的附著力，高耐磨性。特別是在高腐蝕復(fù)雜地貌中對防腐層的保護(hù)尤為突出。在管道穿越項目穿越后的管道為免維護(hù)的一次性投入因此若管道的防腐層被破壞管道的安全很難得到保證，本材料的應(yīng)用可以有效的保護(hù)防腐層的完整降低管道泄漏的風(fēng)險使國家工程的安全系數(shù)得到大幅提升。
[0040]實施例
[0041]實施例1
[0042]A 組分
[0043]樹脂A40 [0044]樹脂BlO
[0045]樹脂C7
[0046]活性稀釋劑5
[0047]分散劑0.3
[0048]流平劑0.4
[0049]消泡劑0.5
[0050]偶聯(lián)劑0.5
[0051]二硫化鑰15
[0052]二氧化硅 11.3
[0053]二氧化鈦3
[0054]包覆型絹云母粉4
[0055]超細(xì)硫酸鋇3
[0056]B 組分
[0057]芳香胺改性硬化劑
[0058]AB組分按100: 20的重量比例混合配制。
[0059]本廣品特點:與PE有很好的粘結(jié)力，硬度聞，聞耐磨，聞耐劃。
[0060]使用時，將AB組分按比例混合本品反應(yīng)迅速，交聯(lián)密度大。與PE有極強(qiáng)的粘結(jié)力，涂膜堅硬耐磨，耐劃傷；耐沖擊性能優(yōu)異，可有效保護(hù)PE的完整。
[0061]本品以樹脂A為主樹脂，混用樹脂B，使其在擁有較好的防腐性能的同時，強(qiáng)度，硬度和耐溫性得到提高。同時加入了大重量份數(shù)的硫化物添加料，和活性二氧化硅。使固化物有較強(qiáng)的抗機(jī)械性能，可在復(fù)雜的地礦地貌下使用，可在巖石磕碰，沙石沖擊，鋼管在硬物上拖拽時，有效的保護(hù)防腐層。
[0062]在保證了其高硬度高強(qiáng)度的同時，選用樹脂C和活性稀釋劑增加了涂層的柔韌性，和使用性。使其涂刷方便，粘度適中，滿足了施工時對管體吊裝，運(yùn)輸，焊接，以及回拖時大彎曲角度的要求。
[0063]本品選用芳香胺類為硬化劑，固化物表面光澤高，硬度高，且固化范圍廣，固化速度可控，可在_5°C _40°C之間使用均能得到很好的效果。
[0064]本品涂刷簡易，可刷涂，噴涂，輥涂，易操作，可于預(yù)制廠預(yù)制，亦可現(xiàn)場施工。
[0065]實施例1產(chǎn)品的性能
[0066]玻璃鋼用特制改性無溶劑環(huán)氧涂料性能指標(biāo)
[0067]
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧涂料，其重量份數(shù)組成為: A組分 樹脂A20-50 樹脂B5-30 樹脂C5-20 活性稀釋劑5-15 流變助劑0.5-0.9 分散劑0.3 流平劑0.4 消泡劑0.5 偶聯(lián)劑0.5 二硫化鑰5-35 二氧化硅5-45 二氧化鈦3-15 超細(xì)硫酸鋇3-25 包覆型絹云母粉3-25 B組分 改性胺硬化劑 A組分:B組分重量比=100: 10-60 ； 其中樹脂A為雙酚A型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂；樹脂B為雙酚A型環(huán)氧酚醛樹脂；樹脂C是柔性環(huán)氧樹脂。
2.權(quán)利要求1所要求的涂料，其中樹脂C為常熟佳發(fā)生產(chǎn)的JEF柔性環(huán)氧樹脂。
3.權(quán)利要求1所要求的涂料的制備方法，其包括: 將原料按配方稱量好，按順序依次加入分散機(jī)內(nèi)，低速攪拌使其混合均勻，然后升溫到60度左右，加速分散30分鐘，然后研磨至所需細(xì)度定量包裝。
4.權(quán)利要求1所要求的涂料的使用方法，其包括: 使用時將兩組分按比例混合均勻，與增強(qiáng)纖維布配合使用，可制得高質(zhì)量的玻璃鋼。
【文檔編號】C09D163/02GK103450777SQ201310356582
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】張子鵬, 劉彥 申請人:河北立東化工有限公司, 劉彥