儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料及其製備方法與流程
2023-10-11 18:51:09 1
本發明涉及一種塗料及其製備方法，具體的說是涉及一種耐小分子液體介質化工儲罐內壁專用重防腐塗料及其製備方法。
背景技術：
隨著國內化工產業的快速發展，鋼製化工儲罐需求巨大，但對於儲存苯類、醇類、酯類、醚類、醛類等有強溶解能力的小分子液體化工產品儲罐而言，由於小分子液體介質滲透性強，常規漆膜在小分子液體介質中耐受性差，其防腐問題成為業界難題。早期該類化工儲罐的防腐多採用酚醛清漆，但在使用過程中發現其對小分子液體介質耐受性較差，經液體介質浸泡後漆膜附著力下降較快，漆膜容易出現鼓泡現象，儲罐防腐作用減弱，容易產生儲罐腐蝕等安全隱患。目前市場上用於儲罐防腐的產品很多，但針對小分子液體介質儲罐防腐的產品較少，常規防腐產品無法滿足小分子液體化工儲罐的防腐要求。
目前在化工儲罐中使用最多的環氧漆，其一般用於石油化工儲罐的防腐，但若用於貯存甲醇、丁醇、燃料級酒精等醇類產品和乙醚異丙醚等小分子量液體介質產品時，連續貯存不能超過60天，否則容易產生鼓泡等漆膜破壞現象；用於小分子量酮類、酯類、酯類等產品儲罐時，也存在漆膜鼓泡的問題，其防腐性能與儲罐防腐要求差距更大。化學工業出版社出版的《腐蝕數據手冊》中對環氧漆用於儲罐內壁防腐明確提出了使用風險，該著作指出環氧塗層在各種小分子液體介質在中使用溫度一般不超過40℃，如化工中常用的二甲苯對環氧塗層的腐蝕情況定義為為「有一定腐蝕，可使用於較低溫度，不能超過最高溫度40℃，且使用期限較短」；苯、甲苯、甲酸對環氧塗層的腐蝕情況為「可能產生強腐蝕，使用須慎重」；同樣，低分子量的醚類、酯類以及酮類溶劑在環氧塗層中也是受限使用，且一般要求使用溫度在40℃以下環境中限量使用。
市場上小部分小分子液體化工儲罐採用無機富鋅體系（矽酸鹽類）進行罐內防腐，但見諸報導的僅有甲醇、乙醇儲罐，該防腐產品對介質貯存時間無限制，但僅限於精煉產品。若是粗製產品，混有各種雜質（如水份）等，其有效防護期則明顯下降，且無機富鋅漆的機械性能差，塗裝過後容易龜裂，防腐成本高，塗裝過薄容易產生漏塗等弊病，影響儲罐防腐效果。
經過對現有技術文獻的檢索發現，目前針對於耐小分子液體介質的防腐方法一般採用橡膠襯裡，一般有氯丁橡膠或者丁基橡膠襯裡，此方法施工成本高，且如果出現破損，不易修補。
技術實現要素：
本發明為了解決上述技術問題，提供一種儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料及其製備方法，本發明通過對各組分合理的配比，使本發明獲得的塗層具有交聯密度大、小分子介質耐受性強和抗滲透性能高的特點，能夠滿足各種小分子液體介質類儲罐和管道內壁防腐技術要求。
本發明所採用的技術方案是：儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料，由甲、乙組分按照質量比為（4～6）：1組成，所述甲組份按照質量份數比，由以下成分組成：
環氧改性樹脂 30～40份；
潤溼分散劑 0.3～1.0份；
消泡劑Ⅰ 0.5～0.8份；
顏填料 15～20份；
功能性片狀材料 25～35份；
活性增韌劑 5～10份；
消泡劑Ⅱ 0.1～1.2份；
有機溶劑 10～15份；
所述乙組分為改性胺固化劑，所述消泡劑Ⅰ採用BYK-2035，消泡劑Ⅱ採用BYK-054。
所述改性胺固化劑為改性脂環胺或改性脂肪胺的一種或兩種組合。
所述改性胺固化劑為Ancamide-2634和Ancamide-2632任意一種或兩種的混合體。
所述潤溼分散劑為AT-203或BYK-118或BYK-162中的一種或幾種組合。
所述活性增韌劑為甲基縮水甘油醚或丁基甘油縮水醚的一種。
所述顏填料為性能穩定的絹雲母粉片狀材料或雲母氧化鐵片狀材料。
所述有機溶劑為二甲苯和正丁醇的混合溶液，其中二甲苯和正丁醇的重量比為1:1～2:1，二甲苯和正丁醇均為工業級。
所述功能性片狀材料為60目-160目玻璃鱗片中的一種或多種的混合物。
儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料的方法，包括以下步驟：
步驟一、按照權利要求1所述的份數比稱取甲組分的各成分，並將稱取的環氧改性樹脂、潤溼分散劑、活性增韌劑、消泡劑Ⅰ、消泡劑Ⅱ和有機溶劑加入到分散罐中，在1000～1500轉/min的分散速度下連續分散10～20分鐘，然後向分散罐中加入稱取的顏填料，以2000～2500轉/分的分散速度繼續分散20～30分鐘得到混合體，備用；
步驟二、將步驟一製得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體的粒度達到40～60μm，取出添加至分散罐，然後向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料，在1000～1300轉/分的條件下連續分散20～30分鐘，測定粘度後過濾出料，製得甲組分備用；
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分，備用；
步驟四、將步驟二製得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照權利要求1所述的質量比混合均勻，製得產品。
本發明的有益效果：
本發明以結構特殊、性能優異的改性環氧樹脂為主要成膜物質，改性環氧樹脂與普通環氧樹脂相比，改性環氧樹脂分子量與同等類型環氧樹脂分子量相當，但改性環氧樹脂官能團是同等類型普通環氧樹脂官能團的3-5倍，在塗層體系中交聯密度更大；採用活性稀釋增韌技術，在保證高固體含量和良好施工性的前提下，提高了塗層的抗彎曲性能；採用各種表面助劑，增強了漆膜對基材表面的附著強度，改善了制漆性能、漆膜外觀和流掛性能；配以雲母氧化鐵、雲母粉、玻璃鱗片等搭配的片狀顏料體系為塗層骨架結構，利用雲母氧化鐵、雲母粉、玻璃鱗片的片狀結構，在漆膜中的形成重疊、平鋪和定向排列結構，切斷漆膜中的微孔，形成緻密防護層，在塗膜中形成層狀的隔斷層，能很好地賦予塗層屏蔽性能和力學性能，且提高漆耐液體介質性能的性能確保塗料在不同溫度下運行時的機械性能和耐化學性能，同時增強了迷宮效應，對化學介質、溶劑等具有優良防滲透效果；當配以分子量較小，官能團多的改性胺固化劑時，基料成膜交聯密度大，漆膜緻密，對除丙酮、甲基乙基酮外的大部分小分子醇類、醚類、酯類及芳香類液體介質都有較強的耐受性；本發明產品的固體含量高，VOC排放低，符合環境要求；同時本發明單道成膜厚度高，單道成膜厚度在200μm以上，施工方便，施工效率高。
具體實施方式
儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料，由甲、乙組分按照質量比為（4～6）：1組成，所述甲組份按照質量份數比，由以下成分組成：
環氧改性樹脂 30～40份；
潤溼分散劑 0.3～1.0份；
消泡劑Ⅰ 0.5～0.8份；
顏填料 15～20份；
功能性片狀材料 25～35份；
活性增韌劑 5～10份；
消泡劑Ⅱ 0.1～1.2份；
有機溶劑 10～15份；
所述乙組分為改性胺固化劑，所述消泡劑Ⅰ採用BYK-2035，消泡劑Ⅱ採用BYK-054。
所述改性胺固化劑為改性脂環胺或改性脂肪胺的一種或多種組合。
所述改性胺固化劑為氣體化工的Ancamide-2634和Ancamide-2632任意一種或兩種的混合體。
所述潤溼分散劑為畢克化學的AT-203或BYK-118或BYK-162中的一種或幾種組合。
所述活性增韌劑為甲基縮水甘油醚或丁基甘油縮水醚等。
所述顏填料為性能穩定的絹雲母粉片狀材料或雲母氧化鐵片狀材料。
所述有機溶劑為二甲苯和正丁醇的混合溶液，其中二甲苯和正丁醇的重量比為1:1～2:1，二甲苯和正丁醇均為工業級。
所述功能性材料為日本板硝子公司的60目-160目玻璃鱗片中的一種或多種的混合體。
儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料的方法，包括以下步驟：
步驟一、按照權利要求1所述的份數比稱取甲組分的各成分，並將稱取的環氧改性樹脂、潤溼分散劑、活性增韌劑、消泡劑Ⅰ、消泡劑Ⅱ和有機溶劑加入到分散罐中，在1000～1500轉/min的分散速度下連續分散10～20分鐘，然後向分散罐中加入稱取的顏填料，以2000～2500轉/分的分散速度繼續分散20～30分鐘得到混合體，備用；
步驟二、將步驟一製得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至40～60μm，取出添加至分散罐，然後向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料，在1000～1300轉/分的條件下連續分散20～30分鐘，測定粘度後過濾出料，製得甲組分備用；
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分，備用；
步驟四、將步驟二製得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照權利要求1所述的質量比混合均勻，製得產品。
以下結合具體實施例進一步闡釋本發明。
本發明所述的以下實施例中的配比按重量份數計算。
實施例1：
一種耐小分子液體介質化工儲罐內壁專用重防腐塗料，成分組成如表1所示：
表1 實施例1各組分的質量組成
甲組分：乙組分的質量配比=4:1。
儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料的方法，包括以下步驟：
步驟一、按照權利要求1所述的份數比稱取甲組分的各成分，並將稱取的環氧改性樹脂、潤溼分散劑、活性增韌劑、消泡劑Ⅰ、消泡劑Ⅱ和有機溶劑加入到分散罐中，在1000～1500轉/min的分散速度下連續分散10～20分鐘，然後向分散罐中加入稱取的顏填料，以2000～2500轉/分的分散速度繼續分散20～30分鐘得到混合體，備用；
步驟二、將步驟一製得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至400μm，取出添加至分散罐，然後向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料，在1000轉/分的條件下連續分散20分鐘，測定粘度後過濾出料，製得甲組分備用；
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分，備用；
步驟四、將步驟二製得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照質量比4:1混合均勻，製得產品。
本發明的具體實施例2：
所述的一種耐小分子液體介質化工儲罐內壁專用重防腐塗料，成分組成如表2所示：
表2實施例2各組分的質量組成
甲組分：
乙組分的質量配比=4:1。
儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料的方法，包括以下步驟：
步驟一、按照權利要求1所述的份數比稱取甲組分的各成分，並將稱取的環氧改性樹脂、潤溼分散劑、活性增韌劑、消泡劑和有機溶劑加入到分散罐中，在1500轉/min的分散速度下連續分散20分鐘，然後向分散罐中加入稱取的顏填料，以2500轉/分的分散速度連續分散30分鐘得到混合體，備用；
步驟二、將步驟一製得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至60μm，取出添加至分散罐，然後向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料，在1300轉/分的條件下連續分散30分鐘，測定粘度後過濾出料，製得甲組分備用；
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分，備用；
步驟四、將步驟二製得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照質量比4:1混合均勻，製得產品。
發明的具體實施例3：
本所述的一種耐小分子液體介質化工儲罐內壁專用重防腐塗料，成分組成如表3所示：
表3實施例3各組分的質量組成
甲組分：
甲組分：乙組分的質量配比=4:1。
儲罐內壁用耐小分子液體介質重防腐塗料的方法，包括以下步驟：
步驟一、按照權利要求1所述的份數比稱取甲組分的各成分，並將稱取的環氧改性樹脂、潤溼分散劑、活性增韌劑、消泡劑和有機溶劑加入到分散罐中，在1250轉/min的分散速度下連續分散15分鐘，然後向分散罐中加入稱取的顏填料，以2250轉/分的分散速度連續分散25分鐘得到混合體，備用；
步驟二、將步驟一製得的混合體放入研磨機中進行研磨直至混合體額粒度至50μm，取出添加至分散罐，然後向分散罐中加入步驟一稱取的功能性片狀材料，在1150轉/分的條件下連續分散25分鐘，測定粘度後過濾出料，製得甲組分備用；
步驟三、稱取改性胺固化劑作為乙組分，備用；
步驟四、將步驟二製得的甲組份與步驟三中稱取的乙組分按照權利要求1所述的質量比混合均勻，製得產品。
實施例1、2、3塗層技術指標如表4所示：
表4實施例1、2、3塗層技術指標
通過上述三個實例說明本發明製得的塗層具有極優異的耐小分子液體介質性能和機械性能，可達到對各種化工儲罐及管線達到長久的保護作用。
本發明未詳述部分為現有技術。
為了公開本發明的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應了解的是，本發明旨在包括一切屬於本構思和發明範圍內的實施例的所有變化和改進。