專利名稱：一種玻璃鋼用改性無溶劑環(huán)氧耐磨涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃鋼一般是由聚合物樹脂基體和增強(qiáng)材料(纖維及其織物)通過二者之間的界面復(fù)合而成的低壓成型材料，根據(jù)使用樹脂的種類，玻璃鋼又分為聚酯玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼。玻璃鋼由于密封性能好，耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，對金屬及非金屬粘結(jié)強(qiáng)度大，機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、貯酸槽、耐酸泵、風(fēng)機(jī)、化工管道、反應(yīng)槽、集裝箱、汽車殼體、游艇、掃雷艇、潛水艇構(gòu)件、快艇、電桿、電動(dòng)機(jī)護(hù)環(huán)的等領(lǐng)域。我國管道業(yè)經(jīng)過近10年的快速發(fā)展，已建成的長輸油氣管道總長度超過5萬公里。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，石油、天然氣的需求市場越來越大，管道建設(shè)也將快速的發(fā)展，管道建設(shè)的質(zhì)量安全必然提升到管道建設(shè)的新高度。目前市場上管道防腐的產(chǎn)品種類繁多，針對不同管線的特點(diǎn)、不同地段的地質(zhì)特點(diǎn)產(chǎn)品也已經(jīng)比較齊全，如熔結(jié)環(huán)氧粉末、3層結(jié)構(gòu)聚こ烯、穿越熱縮帶、高溫?zé)峥s帶、常溫?zé)峥s帶、冷纏帶、壓敏帶及粘彈體等等。主要技術(shù)問 題及缺陷:
當(dāng)前國內(nèi)管道建設(shè)穿越地段防腐的主體材料是三層聚こ烯防腐層，補(bǔ)ロ材料主要是穿越熱縮帯，分為普通穿越熱縮帶和加強(qiáng)型穿越熱縮帯。對于地質(zhì)條件不是很復(fù)雜的穿越地段，當(dāng)前產(chǎn)品已經(jīng)能滿足防腐要求，其性能參數(shù)也完全到達(dá)相關(guān)國標(biāo)的規(guī)定。管道在定向鉆穿越中由于管體表面3PE防腐層及補(bǔ)ロ材料硬度不夠，耐磨和耐劃傷性能不好，在拖拉過程中經(jīng)常出現(xiàn)PE層破裂，補(bǔ)ロ材料翹邊斷裂更是經(jīng)常發(fā)生，從而影響防腐效果，嚴(yán)重危害管道的使用安全。因此非常有必要開發(fā)ー種機(jī)械強(qiáng)度高，抗劃傷、耐摩擦性能好的管道外涂層材料對內(nèi)防腐材料進(jìn)行保護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是研制ー種既具有很好的密封性、抗陰極剝離性能，同時(shí)又具有極好的耐劃傷、耐摩砂、抗沖擊等性能的材料，通過在三層聚こ烯防腐鋼管外層安裝由該種材料組成的環(huán)氧玻璃鋼防護(hù)層，可以很好的解決管道在特殊地段定向鉆穿越過程中巖石層及其他硬物對防腐層磨擦及劃傷等，防止防腐材料劃傷脫層及翹邊等問題的出現(xiàn)。本發(fā)明提供了ー種玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，由A組份和B組份組成，按重量比，以A組分為100%計(jì)，A組份由以下組分制成:
環(huán)氧樹脂40-55%
環(huán)氧增韌劑5-10%
有機(jī)陶土0.5%
硅烷偶聯(lián)劑0.3%
流平劑F400.5%改性硅微粉40%-50%
以B組分為100%計(jì)，B組份由以下組分組成:
改性聚酰胺固化劑 80%-90%
固化促進(jìn)劑10%-20%。—種玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，由A組份和B組份組成，按重量比，以A組分為100%計(jì)，A組份由以下組分制成:
環(huán)氧樹脂40-45%
環(huán)氧增韌劑6-9%
有機(jī)陶土0.5%
硅烷偶聯(lián)劑0.3%
流平劑F400.5%
改性硅微粉40%-50%
以B組分為100%計(jì)，B組份由以下組分組成:
改性聚酰胺固化劑 85%-90%
固化促進(jìn)劑10%-15%。
優(yōu)選的，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.50-0.54，所述環(huán)氧增韌劑的環(huán)氧值為
0.15_0.20 o優(yōu)選的,活性娃微粉米用800目活性娃微粉。優(yōu)選的，所述A組份和B兩組份的比例為100:15-100:20。本發(fā)明還提供了玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟:
步驟A:將環(huán)氧樹脂和增韌劑先加入分散機(jī)內(nèi)，升溫至60°C，攪拌10分鐘后加入硅烷偶聯(lián)劑和硅微粉，攪拌30分鐘待其混合均勻后，加入流平劑和有機(jī)陶土，攪拌20分鐘至分散均勻，最后研磨至顆粒為80iim ;
步驟B:將改性聚酰胺固化劑和固化促進(jìn)劑混合于分散機(jī)，升溫至30°C，攪拌10分鐘至混合均勻。本發(fā)明環(huán)氧玻璃鋼用特制改性無溶劑耐磨涂料的涂敷エ藝:使用時(shí)，將A、B雙組分按比例混合，攪拌均勻后，在安裝區(qū)域涂刷，環(huán)氧玻璃鋼的基本結(jié)構(gòu)為ニ布五油，即為環(huán)氧涂料(表干)+環(huán)氧涂料+玻璃布+環(huán)氧涂料+玻璃布+環(huán)氧涂料(表干)+環(huán)氧涂料
具體安裝包覆エ藝 一、表面處理:
將3PE及補(bǔ)ロ熱縮帶表面油污、灰塵、雜物等清理干凈，
將3PE預(yù)熱80-90°C，鋼絲刷交叉拉毛，拉毛深度0.2-0.4mm ;補(bǔ)ロ位置熱縮帶不用預(yù)熱處理，只需輕微拉毛，以免損壞熱縮帶補(bǔ)ロ結(jié)構(gòu)。ニ、環(huán)氧玻璃鋼涂敷步驟:
將A、B組分混合，攪拌3min，在涂刷區(qū)涂刷第一層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層厚度100-200um ；
第一層涂料表干初凝后，涂刷第二層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層厚度250-300 y m ;
將玻璃纖維布撐平繃紫，環(huán)向纏繞，邊纏繞邊周向滾刷，保證玻璃纖維布完全被涂料潤濕，沒有露白空鼓現(xiàn)象；
涂刷第三層環(huán)氧耐磨防腐涂料,涂層厚度250-300 u m ；
纏繞第二層玻璃纖維布；
涂刷第四層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層250-300 y m ;
第四層涂料表干初凝后，再在其表面輕輕涂刷ー層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層100-200 u m,以增加表面光滑度。并保持所涂的環(huán)氧耐磨防腐涂料總的涂層厚度1200 u m。本發(fā)明涉及的玻璃鋼特制改性無溶劑環(huán)氧耐磨材料以特制改性環(huán)氧樹脂為基體材料，輔以一定比例的助劑和耐磨粉料，與無堿中性玻璃纖維布復(fù)合使用，通過二者之間的界面復(fù)合而成的低壓成型材料，具有以下優(yōu)點(diǎn):無味無毒，綠色環(huán)保；耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕:本發(fā)明通過28天、120天、360天質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%酸堿及5%鹽浸泡，玻璃鋼涂層完好無損，各種性能參數(shù)保存率在90%以上；對金屬及非金屬基材具有很好的粘結(jié)カ:環(huán)氧耐磨涂層對金屬及PE基材拉拔強(qiáng)度分別在12MPa、4.5MPa以上，密封性能極佳；
并且本發(fā)明的產(chǎn)品硬度高，抗剪切、抗沖擊、耐劃傷、耐摩擦性能極佳:硬度和產(chǎn)品的高機(jī)械性能，采用本涂料的環(huán)氧玻璃鋼在固化成型后硬度達(dá)到85HD以上，可以很好的承受沙石的劃傷摩擦和土壤的應(yīng)力作用，很好的起到保護(hù)里層防腐材料的作用。使用溫度范圍寬，在0-70°C皆可安裝，可噴涂、刷涂，施工操作簡單，質(zhì)量可控。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例1` A組份重量份數(shù)，環(huán)氧樹脂51份、增韌劑6份、有機(jī)陶土 0.5份、硅烷偶聯(lián)劑0.3份、流平劑F40 0.5份、改性硅微粉41.7份B組份重量份數(shù)
改性聚酰胺固化劑90份、固化促進(jìn)劑10份、其中，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值0.51，環(huán)氧增韌劑中的環(huán)氧值0.18，活性硅微粉:800目
制備過程:步驟A:將環(huán)氧樹脂和增韌劑先加入分散機(jī)內(nèi)，升溫至60°C，攪拌10分鐘后加入硅烷偶聯(lián)劑和硅微粉，攪拌30分鐘待其混合均勻后，加入流平劑和有機(jī)陶土，攪拌20分鐘至分散均勻，最后研磨至顆粒為80 y m ;
步驟B:將改性聚酰胺固化劑和固化促進(jìn)劑混合于分散機(jī)，升溫至30°C，攪拌10分鐘至混合均勻。實(shí)施例2
本發(fā)明環(huán)氧玻璃鋼用特制改性無溶劑耐磨涂料的涂敷エ藝:使用時(shí)，將A、B雙組分按比例混合，攪拌均勻后，在安裝區(qū)域涂刷，環(huán)氧玻璃鋼的基本結(jié)構(gòu)為ニ布五油，即為環(huán)氧涂料(表干)+環(huán)氧涂料+玻璃布+環(huán)氧涂料+玻璃布+環(huán)氧涂料(表干)+環(huán)氧涂料具體安裝包覆エ藝一、表面處理:
將3PE及補(bǔ)ロ熱縮帶表面油污、灰塵、雜物等清理干凈，
將3PE預(yù)熱80-90°C，鋼絲刷交叉拉毛，拉毛深度0.2-0.4mm ;補(bǔ)ロ位置熱縮帶不用預(yù)熱處理，只需輕微拉毛，以免損壞熱縮帶補(bǔ)ロ結(jié)構(gòu)。
ニ、環(huán)氧玻璃鋼涂敷步驟:
在涂刷區(qū)涂刷ー層由實(shí)施例1得到的環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層厚度100-200i!m ;
第一層環(huán)氧耐磨防腐涂料表干初凝后，涂刷第二層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層厚度250-300 u m ；
將玻璃纖維布撐平繃緊，環(huán)向纏繞，邊纏繞邊周向滾刷，保證玻璃纖維布完全被涂料潤濕，沒有露白空鼓現(xiàn)象；
涂刷第三層環(huán)氧耐磨防腐涂料,涂層厚度250-300 u m ；
纏繞第二層玻璃纖維布；
涂刷第四層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層250-300 y m ; 第四層涂料表干初凝后，再在其表面輕輕涂刷ー層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層厚度100-200 u m,以增加表面光滑度。實(shí)施例3
A組份:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，包括:環(huán)氧樹脂48%、增韌劑 6%、有機(jī)陶土 0.5%、硅烷偶聯(lián)劑0.3%、流平劑F40 0.5%、改性硅微粉44.7% ；
B組份:按質(zhì)量分?jǐn)?shù)，包括:改性聚酰胺固化劑85%、固化促進(jìn)劑15%、其中，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值0.51，環(huán)氧增韌劑的環(huán)氧值0.18，活性硅微粉:800目；
制備過程:步驟A:將環(huán)氧樹脂和增韌劑先加入分散機(jī)內(nèi)，升溫至60°C，攪拌10分鐘后加入硅烷偶聯(lián)劑和硅微粉，攪拌30分鐘待其混合均勻后，加入流平劑和有機(jī)陶土，攪拌20分鐘至分散均勻，最后研磨至顆粒為SOym ;
步驟B:將改性聚酰胺固化劑和固化促進(jìn)劑混合于分散機(jī)，升溫至30°C，攪拌10分鐘至混合均勻。實(shí)施例4
本發(fā)明環(huán)氧玻璃鋼用特制改性無溶劑耐磨涂料的涂敷エ藝:使用時(shí)，將A、B雙組分按比例混合，攪拌均勻后，在安裝區(qū)域涂刷，環(huán)氧玻璃鋼的基本結(jié)構(gòu)為ニ布五油，即為環(huán)氧涂料(表干)+環(huán)氧涂料+玻璃布+環(huán)氧涂料+玻璃布+環(huán)氧涂料(表干)+環(huán)氧涂料具體安裝包覆エ藝一、表面處理:
將3PE及補(bǔ)ロ熱縮帶表面油污、灰塵、雜物等清理干凈，
將3PE預(yù)熱80-90°C，鋼絲刷交叉拉毛，拉毛深度0.2-0.4mm ;補(bǔ)ロ位置熱縮帶不用預(yù)熱處理，只需輕微拉毛，以免損壞熱縮帶補(bǔ)ロ結(jié)構(gòu)。ニ、環(huán)氧玻璃鋼涂敷步驟:
在涂刷區(qū)涂刷ー層由實(shí)施例3得到的涂料，涂層厚度100-200 y m ;
第一層環(huán)氧耐磨防腐涂料表干初凝后，涂刷第二層，涂層厚度250-300 ym;
將玻璃纖維布撐平繃緊，環(huán)向纏繞，邊纏繞邊周向滾刷，保證玻璃纖維布完全被涂料潤濕，沒有露白空鼓現(xiàn)象；
涂刷第三層環(huán)氧耐磨防腐涂料,涂層厚度250-300 u m ；
纏繞第二層玻璃纖維布；
涂刷第四層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層250-300 y m ;
第四層涂料表干初凝后，再在其表面輕輕涂刷ー層環(huán)氧耐磨防腐涂料，涂層100-200 u m,以增加表面光滑度。表I實(shí)施例1無溶劑改性環(huán)氧耐磨涂料技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.ー種玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，其特征在干，由A組份和B組份組成，按重量比，以A組分為100%計(jì)，A組份由以下組分制成: 環(huán)氧樹脂40-55% 環(huán)氧增韌劑5-10% 有機(jī)陶土0.5% 硅烷偶聯(lián)劑0.3% 流平劑F400.5% 改性硅微粉40%-50% 以B組分為100%計(jì)，B組份由以下組分組成: 改性聚酰胺固化劑 80%-90% 固化促進(jìn)劑10%-20%。
2.ー種玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，其特征在干，由A組份和B組份組成，按重量比，以A組分為100%計(jì)，A組份由以下組分制成: 環(huán)氧樹脂40-45% 環(huán)氧增韌劑6-9% 有機(jī)陶土0.5 % 硅烷偶聯(lián)劑0.3% 流平劑F400.5% 改性硅微粉40%-50% 以B組分為100%計(jì)，B組份由以下組分組成: 改性聚酰胺固化劑 85%-90% 固化促進(jìn)劑10%-15%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，其特征在干， 環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.50-0.54，所述環(huán)氧增韌劑的環(huán)氧值為0.15-0.20。
4.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，其特征在干， 活性硅微粉采用800目活性硅微粉。
5.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料，其特征在干， 所述A組份和B兩組份的比例為100:15-100:20。
6.一種如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟: 步驟A:將環(huán)氧樹脂和增韌劑先加入分散機(jī)內(nèi)，升溫，攪拌后加入硅烷偶聯(lián)劑和硅微粉，再攪拌待其混合均勻后，加入流平劑和有機(jī)陶土，攪拌至分散均勻，最后研磨至顆粒為80 u m ； 步驟B:將改性聚酰胺固化劑和固化促進(jìn)劑混合于分散機(jī)，升溫，攪拌至混合均勻。
7.—種如權(quán)利要求6所述的玻璃鋼用改性無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟A中升溫至60°C，所述步驟B中升溫至30°C。
8.一種環(huán)氧玻璃鋼的制備方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟: 步驟A’、在待涂刷的區(qū)域涂刷如權(quán)利要求6所制備的無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料； 步驟B’、所述步驟A’中環(huán)氧耐磨防腐涂料表干初凝后，涂刷環(huán)氧耐磨防腐涂料；步驟C’、纏繞ー層玻璃纖維布，再涂刷所述環(huán)氧耐磨防腐涂料； 步驟D’、纏繞第二層玻璃纖維布；再涂刷所述環(huán)氧耐磨防腐涂料。
9.如權(quán)利要求8所述的環(huán)氧玻璃鋼的制備方法，其特征在于，還包括:步驟E’、步驟D’中的涂料表干初凝后，再在其表面涂刷環(huán)氧耐磨防腐涂料。
10.如權(quán)利要求9所述的環(huán)氧玻璃鋼的制備方法，其特征在于，步驟A’中，涂料涂層厚度100-150 iim ;步驟B’中，涂層厚度250-300 iim;步驟C’中，涂層厚度250-300 y m，步驟D’中，涂層 厚度250-300 iim;步驟E’中，涂層厚度100-150 y m。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃鋼用無溶劑改性環(huán)氧耐磨防腐涂料及其制備方法，由A組份和B組份組成，按重量比，以A組分為100%計(jì)，A組份由以下組分制成環(huán)氧樹脂40-55%，環(huán)氧增韌劑5-10%，有機(jī)陶土0.5%，硅烷偶聯(lián)劑0.3%，流平劑F400.5%，改性硅微粉40%-50%，以B組分為100%計(jì),B組份由以下組分組成改性聚酰胺固化劑80%-90%，固化促進(jìn)劑10%-20%。本發(fā)明的產(chǎn)品硬度高，抗剪切、抗沖擊、耐劃傷、耐摩擦性能極佳硬度和產(chǎn)品的高機(jī)械性能。
文檔編號C08L23/06GK103113810SQ20131004028
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者朱發(fā)德, 徐煥輝, 易杜, 陳君, 張真易, 譚南樞 申請人:深圳市長園長通新材料有限公司