一種耐原油塗料組合物的製作方法
2024-04-05 18:49:05
一種耐原油塗料組合物的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種耐原油塗料組合物，在100質量份的A組分中，樹脂基料25～33份，顏料和填料50～60份，助劑1～3份，餘量為有機溶劑，其中，樹脂基料為一種高分子量環氧樹脂與一種或多種低分子量環氧樹脂的混合物；在100質量份的B組分中，聚醯胺35～45份，改性胺40～55份，偶聯劑0.1～1.5份，催化劑0.1～1.5份，餘量為混合溶劑，其中，改性胺是用含有苯環的單官能度的環氧樹脂對有機胺進行改性得到的，在所用100質量份原料中，有機胺35～55份，含有苯環的單官能度的環氧樹脂10～25份，餘量為混合溶劑。塗層性能達到原油船貨油艙保護塗層性能標準，適合用作原油儲運設備、設施的塗層保護。
【專利說明】一種耐原油塗料組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種耐原油塗料組合物，特別適合作原油儲運設備的底材防腐蝕保護塗層。
【背景技術】
[0002]原油本身含有水、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體，在含硫量較高的原油中，還含有硫醇和噻吩等有機硫化物；原油中一般還混有油田鹹水。因此，原油本身就具有腐蝕性，而在原油儲運的環境下，這些物質會變成更具腐蝕性的物質。此外，在原油的運輸及裝卸的過程中，一般需要加熱，通常溫度控制在60~70°C，最高溫度一般不會超過80°C。由此可見，原油的本身腐蝕性和油船儲運的特殊狀態成為原油船貨油艙腐蝕的最主要因素。為提高大型原油船的安全性，除從設計方面，要求單殼油船改成雙殼油船外，對原油船的貨油艙本身的防腐蝕塗層要求也更為嚴格。國際海事組織(MO)於2010年決議案通過了的一項重要的船舶塗料標準《原油船貨油艙保護塗層性能標準》，對原油艙的保護塗層的耐蝕性提出了高要求，塗層對原油艙的保護要有15年的壽命。而目前現有的防腐蝕塗料仍不能具有耐高溫、耐原油、耐含油汙水腐蝕及保護壽命長的特點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:提供一種耐原油塗料組合物，該塗料具有柔韌性好、耐高溫、耐原油及含油汙水腐蝕、抗陰極剝離的優點，特別適合作原油儲運設備的底材防腐蝕保護塗層。
[0004]實現本發明目的的技術方案是:一種耐原油塗料組合物，它是由A組分和B組分構成的常溫固化的雙組分環`氧塗料，其特徵在於，A組分由樹脂基料、顏料、填料、助劑、有機溶劑組成，在100質量份的A組分中，樹脂基料25~33份，顏料和填料50~60份，助劑I~3份，餘量為有機溶劑，其中，樹脂基料為一種高分子量環氧樹脂與一種或多種低分子量環氧樹脂的混合物，其中，高分子量環氧樹脂與低分子量環氧樹脂用量的質量比為1:1~3 ;
[0005]B組分由聚醯胺、改性胺、偶聯劑、催化劑、混合溶劑組成，在100質量份的B組分中，聚醯胺35~45份，改性胺40~55份，偶聯劑0.1~1.5份，催化劑0.1~1.5份，餘量為混合溶劑，其中，改性胺是用含有苯環的單官能度的環氧樹脂對有機胺進行改性得到的，改性時，在所用100質量份原料中，有機胺35~55份，含有苯環的單官能度的環氧樹脂10~25份，餘量為混合溶劑；偶聯劑為含氮原子的矽烷偶聯劑；聚醯胺為二聚酸與多乙烯多胺反應形成的聚醯胺，其25°C粘度< 1000OmPa.S，胺值為300~400mgK0H/g。
[0006]使用時，分別將B組分、A組分攪拌均勻，按B組分:A組分的質量比1:10混合均勻，熟化15~30min即可使用。
[0007]上述耐原油塗料組合物中，構成所述A組分中樹脂基料的高分子量環氧樹脂為分子量在850~1500的環氧樹脂；低分子量的環氧樹脂為環氧值聞於0.44的環氧樹脂中的一種或幾種。[0008]上述耐原油塗料組合物中，構成所述A組分中樹脂基料的高分子量環氧樹脂為E-20、E-14、E-12中的一種；低分子量的環氧樹脂為E_44、E_51、F_51、南亞環氧樹脂有限公司的NPEF170中的一種或幾種。
[0009]上述耐原油塗料組合物中，其所述A組分中的顏料為著色顏料二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、酞菁藍中的一種或幾種；填料為滑石粉、硫酸鋇、石英粉、雲母粉、長石粉、矽灰粉、煅燒瓷土、矽微粉中的一種或幾種；助劑為分散劑、消泡劑、觸變劑中的一種或幾種；有機溶劑為質量比4:1的二甲苯/ 丁醇混合液。
[0010]上述耐原油塗料組合物中，其所述B組分中，改性胺的具體製備工藝如下:在裝有分水器的反應釜內，加入有機胺和混合溶劑，攪拌均勻後，加熱升溫至40°C，滴加含有苯環的單官能度的環氧樹脂的溶液，滴加完畢，升溫至80°C並保溫I小時，在分水器注滿混合溶劑，升溫至110°C~120°C進行回流脫水，直至分水器基本沒有水珠脫出，再繼續回流60分鐘，即製得改性胺。
[0011]上述耐原油塗料組合物中，製備所述改性胺時，所用含有苯環的單官能度的環氧樹脂為卡德萊公司的產品，其產品牌號為Cardolite LITE2513HP或Cardolite NC513 ;所用有機胺為4，4-二氨基二環己基甲烷、異佛爾酮二胺、間苯二甲胺、二乙氨基丙胺中的一種或幾種；所用混合溶劑是甲基異丁基酮與二甲苯的混合物，兩者的質量比為1/2。 [0012]上述耐原油塗料組合物中，其所述B組分中，聚醯胺為科寧公司的VersmideV-140、福州百盛精細化學品有限公司的BS815、BS830中的一種；偶聯劑為德謙公司的1121、道康寧公司的Z-6020、日本信越化學工業株式會社的KBM-603中的一種；催化劑為苯酚、水楊酸、苯甲醇、常州山峰化工有限公司的DMP-30中的一種。
[0013]本發明的技術效果是:本發明技術方案的耐原油塗料組合物具有下述技術效果:
[0014]①A組分的基料樹脂是一種高分子量環氧樹脂與一種或多種低分子量環氧樹脂的混合物，而且高、低分子量的環氧樹脂比例適宜，其中高分子量環氧樹脂分子量較大，分子鏈長，提高了漆膜的柔韌性，低分子量的液態環氧樹脂，降低了體系的粘度，提高了漆膜交聯密度，由此可以使塗料組合物的固體含量到達80wt%以上，
[0015]②在B組分中的改性胺是用含有苯環的單官能度的環氧樹脂對有機胺進行改性得到的，改性胺所用的環氧樹脂粘度低，但具有低揮發性，可以增強漆膜的抗衝擊性、耐化學性、耐水性的性能，含有的苯環增加了氫離子進攻氨基位阻，同時降低了氨基分布的密度，改善提高了小分子有機胺的耐酸性，另外，該單官能度的環氧樹脂的分子量較小，一端與有機胺交聯改性有機胺，另一端可在交聯後的分子鏈中自由活動，在交錯的分子鏈中起到增韌緩衝的作用，從而提高漆膜的柔韌性能。因此，改性後的有機胺，固化環氧所得漆膜的耐酸性和柔韌性都得到了明顯的改善和提高；
[0016]③在B組分中的偶聯劑為含氮原子的矽烷偶聯劑，當塗料塗覆在底材表面時，矽烷偶聯劑與底材上的水分子作用水解形成矽羥基，與底材上的羥基形成化學鍵合從而提高了附著力，含氮原子的矽烷偶聯劑能夠明顯提高塗料在老化車間底漆上的溼附著力和抗剝尚性;
[0017]④在B組分中的聚醯胺粘度低，其分子鏈一端具有二聚酸的長碳鏈的疏水結構，另一端為多胺的親水結構，因此對許多底材有良好的潤溼作用。
[0018]本發明耐原油塗料組合物的B組分貯存穩定性好，密封於玻璃瓶中，常溫放置6個月，肉眼觀察外觀無變化仍為透明狀。
[0019]本發明耐原油塗料組合物各個組分搭配合理、用量適宜，相互具有協同作用。由該塗料組合物製備的樣板漆膜經4200小時的耐海水試驗未起泡，耐陰極剝離試驗< 8_，按《原油船貨油艙保護塗層性能標準》進行氣密櫃試驗和原油浸沒試驗檢測，90天的氣密櫃試驗和180天的原油浸泡試驗都通過，符合要求(見表4)。適合用作原油船貨油艙、原油儲罐等原油儲運設備、設施的塗層保護。
【具體實施方式】
[0020]以下結合實施例對本發明做進一步描述，但不局限於此。
[0021]實施例及比較例所用原材料除另有說明外均為市售工業用品，可通過商業渠道購得。
[0022]實施例1製備A組分Al和A2
[0023]①配方
[0024]本發明耐原油塗料組合物中，在100質量份的A組分中，樹脂基料25~33份，顏料和填料50~60份，助劑I~3份，餘量為有機溶劑，其中，樹脂基料為一種高分子量環氧樹脂與一種或多種低分子量環氧樹脂的混合物，其中，聞分子量環氧樹脂與低分子量環氧樹脂用量的質量比為1:1~3，具體配方見表1。
[0025]表1
[0026]
【權利要求】
1.一種耐原油塗料組合物，它是由A組分和B組分構成的常溫固化的雙組分環氧塗料，其特徵在於，A組分由樹脂基料、顏料、填料、助劑、有機溶劑組成，在100質量份的A組分中，樹脂基料25~33份，顏料和填料50~60份，助劑I~3份，餘量為有機溶劑，其中，樹脂基料為一種高分子量環氧樹脂與一種或多種低分子量環氧樹脂的混合物，其中，高分子量環氧樹脂與低分子量環氧樹脂用量的質量比為1:1~3 ; B組分由聚醯胺、改性胺、偶聯劑、催化劑、混合溶劑組成，在100質量份的B組分中，聚醯胺35~45份，改性胺40~55份，偶聯劑0.1~1.5份，催化劑0.1~1.5份，餘量為混合溶劑，其中，改性胺是用含有苯環的單官能度的環氧樹脂對有機胺進行改性得到的，改性時，在所用100質量份原料中，有機胺35~55份，含有苯環的單官能度的環氧樹脂10~25份，餘量為混合溶劑；偶聯劑為含氮原子的矽烷偶聯劑；聚醯胺為二聚酸與多乙烯多胺反應形成的聚醯胺，其25°C粘度< 1000OmPa.S，胺值為300~400mgK0H/g。 使用時，分別將B組分、A組分攪拌均勻，按B組分:A組分的質量比1:10混合均勻，熟化15~30min即可使用。
2.根據權利要求1所述的耐原油塗料組合物，其特徵在於，構成所述A組分中樹脂基料的聞分子量環氧樹脂為分子量在850~1500的環氧樹脂；低分子量的環氧樹脂為環氧值聞於0.44的環氧樹脂中的一種或幾種。
3.根據權利要求2所述的耐原油塗料組合物，其特徵在於，構成所述A組分中樹脂基料的聞分子量環氧樹脂為E-20、E-14、E-12中的一種；低分子量的環氧樹脂為E_44、E_51、F-51、南亞環氧樹脂有限公司的NPEF170中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的耐原油塗料組合物，其特徵在於，所述A組分中的顏料為著色顏料二氧化鈦、炭黑、中鉻黃、酞菁藍中的一種或幾種；填料為滑石粉、硫酸鋇、石英粉、雲母粉、長石粉、矽灰粉、煅燒瓷`土、矽微粉中的一種或幾種；助劑為分散劑、消泡劑、觸變劑中的一種或幾種；有機溶劑為質量比4:1的二甲苯/ 丁醇混合液。
5.根據權利要求1所述的耐原油塗料組合物，其特徵在於，所述B組分中，改性胺的具體製備工藝如下:在裝有分水器的反應釜內，加入有機胺和混合溶劑，攪拌均勻後，加熱升溫至40°C，滴加含有苯環的單官能度的環氧樹脂的溶液，滴加完畢，升溫至80°C並保溫I小時，在分水器注滿混合溶劑，升溫至110°C~120°C進行回流脫水，直至分水器基本沒有水珠脫出，再繼續回流60分鐘，即製得改性胺。
6.根據權利要求5所述的耐原油塗料組合物，其特徵在於，製備所述改性胺時，所用含有苯環的單官能度的環氧樹脂為卡德萊公司的產品，其產品牌號為Cardolite LITE2513HP或Cardolite NC513 ;所用有機胺為4，4-二氨基二環己基甲烷、異佛爾酮二胺、間苯二甲胺、二乙氨基丙胺中的一種或幾種；所用混合溶劑是甲基異丁基酮與二甲苯的混合物，兩者的質量比為1/2。
7.根據權利要求1所述的耐原油塗料組合物，其特徵在於，所述B組分中，聚醯胺為科寧公司的Versmide v_140、福州百盛精細化學品有限公司的BS815、BS830中的一種；偶聯劑為德謙公司的1121、道康寧公司的Z-6020、日本信越化學工業株式會社的KBM-603中的一種；催化劑為苯酚、水楊酸、苯甲醇、常州山峰化工有限公司的DMP-30中的一種。
【文檔編號】C09D7/12GK103725164SQ201310641666
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】王秀娟, 馬勝軍, 常安樂, 方健君, 李敏, 張偉麗 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油常州塗料化工研究院, 中海油能源發展股份有限公司, 中海油常州環保塗料有限公司