[發明專利]海洋鋼結構長效防護多層環氧重防腐涂層及制備方法

有效

• 申請號: 201410189950.3
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103990588A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李保松;張磊;于洋;張薇薇
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B05D3/00
• 分類號: B05D3/00;B05D1/36;C09D163/00;C09D163/10;C09D127/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王月霞;唐循文

技術領域

本發明屬于海洋重防腐涂料技術領域，特別涉及一種海洋鋼結構長效防護多層環氧重防腐涂層及制備方法。

背景技術

近年來，隨著海洋開發的推進，杭州灣跨海大橋、舟山跨海大橋、青島海灣大橋等陸續建成，其他各種已建、在建及規劃建設的海上勘測平臺、采油平臺、海上集油氣管道、船舶、港口碼頭、跨海橋梁等海洋工程如雨后春筍出現，迫切需要海洋防腐性能更好、服役壽命更長的重防腐涂層技術。目前主要采用重防腐涂料對海洋鋼結構進行保護，主要有環氧、聚酯、聚氨酯、醇酸樹脂、酚醛樹脂、氟碳樹脂、過氯乙烯樹脂、氯化橡膠、氯化聚乙烯等多種涂層應用于海洋防腐蝕工程中。中國專利（ZL200810012658.9，ZL?200810012655.5，ZL?200810012659.3）介紹了聚苯胺改性玻璃鱗片樹脂重防腐涂料，涂料由環氧或聚酯或乙烯基酯樹脂、聚苯胺改性玻璃鱗片、固化劑等組成。中國專利（200810190125.X）介紹了一種混凝土結構重防腐納米復合涂層及防護方法，涂層由納米改性環氧封閉涂料、納米改性環氧云鐵中間漆及納米改性含氟聚氨酯等面漆組成，比傳統防腐壽命有所提高。杭州灣跨海大橋等采用多層環氧粉末涂層進行防護，根據涂層所處腐蝕區域制備多層環氧涂層，取得了較佳的防腐效果。海洋重防腐涂層與金屬界面間的結合力和耐候性是影響涂層服役壽命的關鍵因素，但以上問題在現有專利和公開文獻中仍沒有得到有效的解決。因此，研制開發一種海洋鋼結構長效防護涂層，使其具有優異結合力，良好耐候性，卓越防腐性能，超長服役壽命，且工藝簡單實用是海洋工程防腐的迫切需要。

發明內容

本發明的目的在于為了克服以上現有技術的不足，提供一種海洋鋼結構長效防護多層環氧重防腐涂層及制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種海洋鋼結構長效防護多層環氧重防腐涂層，涂層由三層結構復合而成，從內到外依次為多元羧基環氧樹脂涂層、無溶劑環氧樹脂涂層、丙烯酸環氧面漆或聚氨酯環氧面漆或有機硅環氧面漆或氟碳面漆。

多元羧基環氧樹脂涂層的干膜厚度為10-200μm。

無溶劑環氧樹脂涂層的干膜厚度為100-600μm。

丙烯酸環氧面漆或聚氨酯環氧面漆或有機硅環氧面漆或氟碳面漆的涂層干膜厚度為50-400μm。

無溶劑環氧樹脂可以是雙酚A型環氧樹脂、酚醛改性環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、丙烯酸改性環氧樹脂、羧酸或烷氧基硅烷接枝改性環氧樹脂中的一種或多種。

所述的一種海洋鋼結構長效防護多層環氧重防腐涂層的制備方法，包括以下步驟：

1）鋼結構表面預處理：對鋼結構進行打磨除銹除污處理，除去疏松層，獲得合格預處理表面；

2）在鋼結構表面涂覆多元羧基環氧樹脂涂料1-2道，形成多元羧基環氧樹脂涂層，涂層干膜厚度為10-200μm;

3）隨后，再涂覆1-3道無溶劑環氧樹脂涂料，得到無溶劑環氧樹脂涂層，涂層干膜厚度為100-600μm

4）最后涂覆1-2道丙烯酸環氧面漆或聚氨酯環氧面漆或有機硅環氧面漆或氟碳面漆，涂層干膜厚度為50-400μm。

本發明中，底涂層主要成膜物質為含多元羧基官能團的環氧樹脂。多元羧基環氧樹脂可以為滿足要求的市售產品。本發明通過以下方法制備：環氧樹脂1份，二異氰酸酯1-4份，多元羧酸1-4份，催化劑適量，溶劑適量。將原料提純，然后在干燥密閉反應容器中，在氮氣保護下，分別用無水溶劑將環氧樹脂和二異氰酸酯溶解；在攪拌和氮氣保護條件下，用恒壓滴液漏斗將環氧樹脂溶液逐滴加入二異氰酸酯溶液中，隨后在20℃-120℃反應2-10小時，減壓蒸餾，除去未反應的二異氰酸酯，獲得異氰酸酯改性環氧樹脂；隨后將多元羧酸化合物和無水N-甲基吡咯烷酮加入密閉反應容器中，在氮氣保護下攪拌至多元羧酸化合物溶解，制得多元羧酸化合物溶液；將異氰酸酯改性環氧樹脂的無水N-甲基吡咯烷酮溶液，在攪拌下逐滴加入多元羧酸化合物溶液中，接著在20℃-120℃反應2-10小時，隨后減壓蒸出多余溶劑，獲得多元羧基環氧樹脂。

所述底涂層多元羧基環氧樹脂，在預處理表面沒有銹蝕情況下，可以用烷氧基硅環氧樹脂代替。

所述中涂層的主要成膜物質為無溶劑環氧樹脂涂料，無溶劑環氧樹脂可以是雙酚A型環氧樹脂、酚醛改性環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、丙烯酸改性環氧樹脂、羧酸或烷氧基硅烷接枝改性環氧樹脂一種或多種，可以為市售產品，如優龍ES?301，YL101，阿克蘇諾貝爾E-12，604，華潤、立邦、多樂士、三棵樹、紫荊花及其他品牌的無溶劑環氧涂料。