[發明專利]一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310016109.X
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103031041A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王立;范永寧;王進忠;李斌;張劍飛
• 申請（專利權）人: 中昊北方涂料工業研究設計院有限公司
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D163/04;C09D5/18;C09D7/12
• 代理公司: 北京金富邦專利事務所有限責任公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

技術領域

本發明涉及一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，這種涂料的涂膜具有較低的導熱率，良好的隔熱效果、耐油品性能、防腐性能和防火保護性能，能夠長期耐受原油、航空煤油、潤滑油、汽油等多種油品而不被破壞，能和其他環氧防腐涂料及聚氨酯面漆配套，涂層在沒有發生火災時作為隔熱防腐涂層使用。在火災發生后，受熱能快速膨脹形成導熱率很低的碳化層，阻隔火焰高溫，延長被保護基材的耐火極限。這種涂料可用于石化廠、化工廠、煉油廠等的儲罐、管道、鋼結構的隔熱保溫及防火保護。

背景技術

防火涂料在化工、石化、煉油等行業被廣泛應用，保護設施、設備在火災中的安全，降低火災損失，目前采用的防火涂料有非膨脹型和膨脹型兩類，非膨脹型防火涂料涂層很厚，施工復雜，施工受環境影響較大，存在附著力不良，裝飾效果差等缺陷；膨脹型防火涂料施工方便，裝飾效果較好，但傳統的丙烯酸類膨脹型防火涂料不耐油品及化學介質腐蝕，在腐蝕大氣環境下存在防火性能失效及使用壽命短，在烴類火災中防火性能差等缺陷；膨脹型環氧防火涂料因具有良好的耐化學品性能、機械性能、防腐性能、烴類火災中防火性能等特點，目前被越來越多的石油和化工企業應用。然而對一些要求隔熱保護的儲罐，如烯烴、炔烴、汽油、甲醇等儲罐，這些傳統的膨脹型防火涂料不能起到良好的隔熱作用，在日光照射、炎熱氣候條件下，涂層不能將大氣中的熱量阻隔，造成儲罐中存貯介質溫度升高，增加了安全隱患及物料損耗，為降低儲罐中介質的溫度需要對這些儲罐進行隔熱保護措施或降溫處理，通過制作外保溫層、涂刷額外的隔熱涂層或噴淋水等方法降低儲罐內介質溫度，這些方法均造成了企業投資運營成本的增加和資源浪費。

關于環氧膨脹型防火涂料的文獻和專利較多，如已公開專利CN101191033A《防火用的膨脹性多組分環氧樹脂涂料及其用途》、已公開專利CN1876740A《無溶劑環氧膨脹型防火涂料及其制備方法》等均屬于環氧膨脹型防火涂料，但這些發明中的涂層導熱率高，在自然環境下對儲罐等設施均沒有保溫隔熱功能。將環氧膨脹型防火涂料制備成低導熱率的隔熱保溫材料是該技術領域的一個難題，涂料中引入一些隔熱材料后對涂層的物理機械性能、耐火極限等會帶來極大的負面影響。

發明內容

本發明的目的是制備一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，涂層在滿足烴類火災中防火保護性能的同時，制備的涂料涂層具有良好的施工性、裝飾效果、涂層配套性、耐化學品性、耐磨性、附著力、抗沖擊性能和防腐性能，同時這種涂料的涂層兼具良好的保溫隔熱性能，能夠為多種儲罐及設施、設備提供隔熱保護，該涂料是一種高固體分涂料，符合環保法規的發展趨勢。

本發明的上述目的是通過下述技術方案實現的：甲組分為改性環氧樹脂、著色顏料、阻燃填料、助劑混合后用研磨設備研磨制成色漿，并在該色漿中加入隔熱填料，攪拌均勻后得到的組分。乙組分為液體無溶劑環氧固化劑。甲組分中基于甲組份的總重量計改性環氧樹脂含量為10~50wt%，著色顏料5~30wt?%，阻燃填料0~60wt?%，助劑1~5wt?%，隔熱填料1~10wt?%。配漆使用時固化劑的加入量為甲組分重量的10~30%。

本發明中的改性環氧樹脂包括至少一種環氧樹脂和至少一種環氧活性稀釋劑以及至少一種丙烯酸樹脂，其制備過程包括以下步驟：（1）將包括環氧樹脂、環氧活性稀釋劑和丙烯酸樹脂的組份混拼；（2）將混拼后的產物經歷減壓脫除溶劑的步驟。環氧活性稀釋劑選自丁基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油酯、甲苯基縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、異辛基縮水甘油醚、叔丁苯基縮水甘油醚中的一種或幾種的組合。環氧樹脂為選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂如E-20、E-51、E-44、F-51中的一種或幾種的組合。丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸、甲基丙烯甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥丙酯、叔碳酸乙烯酯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種通過自由基聚合而成的熱塑性溶劑型丙烯酸樹脂。在制備改性環氧樹脂組份時，優選將丙烯酸樹脂配成固含量為60wt%的溶液使用，溶劑優選為醋酸丁酯。改性環氧樹脂中基于改性環氧樹脂的總重量計包括環氧樹脂40~80%，環氧活性稀釋劑5~30%，丙烯酸樹脂占5~30%，溶劑1%~5%。

本發明中改性環氧樹脂的固含量為95~99%，此處所說的固含量是指：除溶劑以外的其它成分的總質量占所有成分的總重量的百分比。

改性環氧樹脂的環氧值介于0.20~0.50之間。實踐證明，環氧值為0.20~0.50之間的改性環氧樹脂同環氧固化劑固化成膜，能形成物理機械性能和耐化學品性能良好的涂層。