[發明專利]耐高溫管道防腐環氧粉末涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201711249878.9
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107936778B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 畢學振;東繼蓮;劉光勇
• 申請（專利權）人: 天津瑞遠粉末涂料有限公司
• 主分類號: C09D163/04
• 分類號: C09D163/04;C09D5/18;C09D5/08;C09D5/03;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 徐家升

本發明涉及一種耐高溫管道防腐環氧粉末涂料的制備方法；其組分和質量份數比例：含噁唑烷酮環酚醛環氧樹脂200份；填料110～140份；胺類固化劑4～8份；多酚類固化劑30～50份；促進劑0.3～0.8份；流平劑3～6份；偶聯劑0.5～1.5份；增韌劑3～10份；本發明將酚醛環氧樹脂和含噁唑烷酮環環氧樹脂進行結合，充分利用酚醛環氧樹脂和噁唑烷酮環環氧樹脂的優點，使所得到的涂層性能更加優異，涂層固化后玻璃化溫度達到180℃以上，能夠適應更加惡劣的使用環境，能夠在150℃的高溫下保持性能長期穩定。

技術領域

本發明所涉及的是防腐粉末涂料技術領域，更進一步說是涉及用于輸送高溫的油、氣、水等鋼質管道的耐高溫防腐環氧粉末涂料的制備。

背景技術

我國在上世紀90年代后期開始將熔結環氧粉末涂料用在天然氣、原油和成品油的輸送管線上。隨著工業技術的不斷進步，市場對粉末涂料的質量要求也越來越高，無論是涂層的耐化學品性能還是涂層的抗沖擊性能都在不斷地提高，特別是涂層在高溫下的穩定性能尤為重要。比如輸送原油的管路，需要在溫度高于130℃的條件下長期作業，這就需要管路的防腐涂層能夠在高溫下保護長期的穩定性。也就是說提高涂層的玻璃化溫度溫度是滿足高端市場的必要的條件之一。為了提高粉末涂料的玻璃化溫度，國內外許多科技工作者都在各自領域進行了很多的研究工作。

目前市場上的耐高溫粉末涂料基本都是一些氟樹脂、硅樹脂的涂料，氟樹脂和硅樹脂對金屬基材的附著力遠遠低于環氧樹脂。環氧樹脂用于管道防腐具有獨特的優勢：1)涂層具有良好的抗化學品性、抗溶劑性，能夠抵御被傳輸介質中的H₂S、CO₂、O₂、酸、堿、鹽、有機物等物質的化學腐蝕，并能長期接觸含鹽地下水、海水、土壤中微生物產生的各種有機酸等腐蝕物質；2)涂層堅韌耐磨，抗沖擊性及抗彎曲性能優良，與鋼鐵之間有的附著力強，能有效防止施工中的機械損壞及使用過程中的植物根系和土壤環境應力的損壞；3)涂層具有良好的絕緣性，能在陰極保護作用下抵抗化學腐蝕，達到長效保護的目的。所以研究耐高溫的環氧粉末涂料在工業防腐領域具有重要的意義。

在環氧樹脂方面，為了提高環氧樹脂的性能，人們在普遍使用的雙酚A環氧樹脂的基礎上開發了許多衍生類環氧樹脂。比較典型的、工業上比較成熟的就是酚醛環氧樹脂。市場上的酚醛環氧樹脂包括鄰甲酚酚醛環氧樹脂和線型苯酚酚醛環氧樹脂，另外巴陵石化公司還開發了雙酚A酚醛環氧樹脂。酚醛環氧樹脂同普通雙酚A環氧樹脂相比，不僅在分子的兩端含有環氧基，在分子的內部也含有大量的環氧基，這樣在分子交聯固化過程中會形成致密的立體網狀結構，從而大大提高了涂層的物理性能，增強了涂層的抗腐蝕能力。但是使用酚醛環氧樹脂形成的涂層的柔韌性、耐彎曲性能降低。國內有人選擇酚醛環氧樹脂和雙酚A環氧樹脂混合的方法，選擇了不同的比例分別測試了涂層的附著力、吸附性、硬度、耐彎曲性、抗沖擊性等性能。結論是隨著酚醛環氧樹脂比例的增加，涂層的附著力、吸附性、硬度增加，但是耐彎曲性、抗沖擊性降低。所以在使用過程中需要根據使用的條件選擇適合的混合比例。在實際應用過程中，往往是既需要涂層具有良好的附著力、硬度、耐高溫等又需要涂層具有良好的耐彎曲性、抗沖擊等性能。

發明內容

本發明的特點是將酚醛環氧樹脂和含噁唑烷酮環環氧樹脂進行結合，充分利用酚醛環氧樹脂和噁唑烷酮環環氧樹脂的優點，使所得到的涂層性能更加優異，涂層固化后玻璃化溫度達到180℃以上，能夠適應更加惡劣的使用環境，能夠在150℃的高溫下保持性能長期穩定。具體措施是，采用異氰酸酯同多官能度的酚醛環氧樹脂進行反應，生成含有噁唑烷酮環的酚醛環氧樹脂。同時引入公司自制的多酚類固化劑，提高涂層對基材的附著力，耐陰極剝離、耐腐蝕等性能。

本發明選擇的是甲苯二異氰酸酯改性苯酚酚醛環氧樹脂，其酚醛環氧樹脂與TDI反應形成含有噁唑烷酮環環氧樹脂具體反應式如下:

一種耐高溫防腐環氧粉末涂料；其組分和質量份數比例如下：

含噁唑烷酮環酚醛環氧樹脂200份；