阅读说明：本技术 一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层及其制备方法 (Outboard cooler external thermal phenolic resin protective coating and preparation method thereof ) 是由 王晓东 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层及其制备方法,包括如下热喷涂步骤：(1)对舷外冷却器管组的表面进行除油处理；(2)将热固性酚醛树脂材料热喷涂到舷外冷却器的管组表面,堆积形成防腐层；(3)对防腐层进行密封处理。本发明中,首先钛制舷外冷却器管组外表面热喷涂酚醛树脂可以降低船舱受电位腐蚀的风险。由于钛表面有稳定的钝化膜,在海水中钛相对于铜更不易使碳钢船体受到电偶腐蚀。对此,在钛管组表面热喷涂一定厚度的酚醛树脂油漆后,使管组与船体物理隔离,降低船体受到电偶腐蚀的风险；其次钛管组热喷涂酚醛树脂后,海生物不易附着,同时也起到保护钛管的作用。(The invention discloses an outboard cooler external thermal phenolic resin protective coating and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following thermal spraying steps: (1) carrying out oil removal treatment on the surface of the outboard cooler pipe group; (2) thermally spraying a thermosetting phenolic resin material on the surface of a pipe group of the outboard cooler, and stacking to form an anticorrosive layer; (3) and sealing the anticorrosive layer. According to the invention, firstly, the phenolic resin is thermally sprayed on the outer surface of the titanium outboard cooler pipe group, so that the risk of the cabin being subjected to potential corrosion can be reduced. Because the titanium surface has a stable passive film, the carbon steel hull is less prone to galvanic corrosion by titanium in seawater compared with copper. In contrast, after phenolic resin paint with a certain thickness is thermally sprayed on the surface of the titanium pipe group, the pipe group is physically isolated from the ship body, and the risk of galvanic corrosion on the ship body is reduced; and secondly, after the titanium tube group is thermally sprayed with phenolic resin, marine organisms are not easy to attach, and the titanium tube group also plays a role in protecting the titanium tube.)

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及船用冷却器加工技术领域，尤其涉及一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层及其制备方法。

背景技术

舷外冷却器目前广泛用于内河和内海的拖船、驳船、漁船、运输船、挖泥船、供给船、渡轮、货船、油船、冷藏船、破冰船等船只。与其它冷却系统相比，如板式热交换器或传统的管壳式冷却器，箱式冷却器有下列优点:不采用船外二级冷却水管路,因此不需要用冷却水泵，滤器，阀件，管线等需要维修的部件,和其它方案相比，箱式冷却器不易腐蚀和附着海生物并且节约能源。在传统的冷却水系统，约15千瓦的二级泵每小时约耗3升油，按每年平均运行5000小时，就可节省15000升油。箱式冷却器最适合在有冰，窄小泥泞或污染的区域作业。事实上，箱式冷却器不用维修，所以，它的运行成本比其它任何冷却系统都低。

但是现有的舷外冷却器仍然存在不足之处，通常情况下现有舷外冷却器的钛管组外表面不做涂层处理，这样钛管组与碳钢船体形成原电池，对碳钢船体形成电偶腐蚀。船厂可能会另外配备牺牲阳极，但只能给予部分防护或消耗过快，偏离电流还可能造成管束点坑状破坏；或者外加阴极电流保护，而外加阴极电流保护的设备和施工较为复杂，需要有人监管。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有舷外冷却器的钛管组外表面不做涂层处理易使船身被腐蚀的上述问题，而提出的一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层，包括如下热喷涂步骤：

(1)对舷外冷却器管组的表面进行除油处理；

(2)将热固性酚醛树脂材料热喷涂到舷外冷却器的管组表面，堆积形成防腐层；

(3)对防腐层进行密封处理。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述热喷涂的方法为：采用等离子火焰将热固性酚醛树脂材料融化，通过压缩空气将融化后的液态酚醛树脂材料雾化并喷射至管组表面，堆积形成涂层；

所述通过等离子火焰喷涂的工艺条件为：

等离子气体：氮气0.5～0.6Mpa；电压值：150～200伏；电流值：120～220安；喷涂距离：80～160mm；喷涂角度：60～80°。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述防腐层的厚度为0.3～0.5mm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)按摩尔比1:1.1～1.8分别称取酚和醛原料，按催化剂与酚的质量比1～3.5:100称取催化剂；

(2)将酚、醛和催化剂分别加入间歇式反应釜中，加入适量的水，加热反应釜使水温控制在80～90℃，其中所述适量水为醛总质量的1.5～2.0倍；

(3)维持反应釜内部混合物在84～87℃的条件下反应，至游离酚浓度为1～5wt％时减压脱水；

(4)在脱水过程中检测反应物的粘连度为1000～1600mPa·s时停止脱水，制得热固性酚醛树脂材料。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述酚选用苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、间苯二酚或腰果酚中的一种或多种的混合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述所述醛选用甲醛、乙醛或丁醛的固体聚合物中的一种或多种的混合物。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述催化剂选用氨水、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种的混合物。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，首先钛制舷外冷却器管组外表面热喷涂酚醛树脂可以降低船舱受电位腐蚀的风险。由于钛表面有稳定的钝化膜，在海水中钛相对于铜更不易使碳钢船体受到电偶腐蚀。对此，在钛管组表面热喷涂一定厚度的酚醛树脂油漆后，使管组与船体物理隔离，降低船体受到电偶腐蚀的风险；其次钛管组热喷涂酚醛树脂后，海生物不易附着，同时也起到保护钛管的作用。

2、本发明中，使用间歇式反应釜便于控制反应终点，防止反应釜内凝胶结锅。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层，包括如下热喷涂步骤：

(1)对舷外冷却器管组的表面进行除油处理；

(2)将热固性酚醛树脂材料热喷涂到舷外冷却器的管组表面，堆积形成防腐层；

(3)对防腐层进行密封处理；

热喷涂的方法为：采用等离子火焰将热固性酚醛树脂材料融化，通过压缩空气将融化后的液态酚醛树脂材料雾化并喷射至管组表面，堆积形成涂层；通过等离子火焰喷涂的工艺条件为：等离子气体：氮气0.5～0.6Mpa；电压值：150～200伏；电流值：120～220安；喷涂距离：80～160mm；喷涂角度：60～80°；防腐层的厚度为0.3～0.5mm；

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)按摩尔比1:1.1分别称取酚和醛原料，按催化剂与酚的质量比1:100称取催化剂；

(2)将酚、醛和催化剂分别加入间歇式反应釜中，加入适量的水，加热反应釜使水温控制在80℃，其中适量水为醛总质量的1.5倍；

(3)维持反应釜内部混合物在84℃的条件下反应，至游离酚浓度为1t％时减压脱水；

(4)在脱水过程中检测反应物的粘连度为1000mPa·s时停止脱水，制得热固性酚醛树脂材料；

酚选用苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、间苯二酚或腰果酚中的一种或多种的混合；醛选用甲醛、乙醛或丁醛的固体聚合物中的一种或多种的混合物；催化剂选用氨水、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种的混合物。

实施例二：

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层，包括如下热喷涂步骤：

(1)对舷外冷却器管组的表面进行除油处理；

(2)将热固性酚醛树脂材料热喷涂到舷外冷却器的管组表面，堆积形成防腐层；

(3)对防腐层进行密封处理；

热喷涂的方法为：采用等离子火焰将热固性酚醛树脂材料融化，通过压缩空气将融化后的液态酚醛树脂材料雾化并喷射至管组表面，堆积形成涂层；通过等离子火焰喷涂的工艺条件为：等离子气体：氮气0.5～0.6Mpa；电压值：150～200伏；电流值：120～220安；喷涂距离：80～160mm；喷涂角度：60～80°；防腐层的厚度为0.3～0.5mm；

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)按摩尔比1:1.4分别称取酚和醛原料，按催化剂与酚的质量比2.2:100称取催化剂；

(2)将酚、醛和催化剂分别加入间歇式反应釜中，加入适量的水，加热反应釜使水温控制在85℃，其中适量水为醛总质量的1.75倍；

(3)维持反应釜内部混合物在84.5℃的条件下反应，至游离酚浓度为1t％时减压脱水；

(4)在脱水过程中检测反应物的粘连度为1300mPa·s时停止脱水，制得热固性酚醛树脂材料；

酚选用苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、间苯二酚或腰果酚中的一种或多种的混合；醛选用甲醛、乙醛或丁醛的固体聚合物中的一种或多种的混合物；催化剂选用氨水、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种的混合物。

实施例三：

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层，包括如下热喷涂步骤：

(1)对舷外冷却器管组的表面进行除油处理；

(2)将热固性酚醛树脂材料热喷涂到舷外冷却器的管组表面，堆积形成防腐层；

(3)对防腐层进行密封处理；

热喷涂的方法为：采用等离子火焰将热固性酚醛树脂材料融化，通过压缩空气将融化后的液态酚醛树脂材料雾化并喷射至管组表面，堆积形成涂层；通过等离子火焰喷涂的工艺条件为：等离子气体：氮气0.5～0.6Mpa；电压值：150～200伏；电流值：120～220安；喷涂距离：80～160mm；喷涂角度：60～80°；防腐层的厚度为0.3～0.5mm；

一种舷外冷却器外热酚醛树脂保护涂层的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)按摩尔比1:1.8分别称取酚和醛原料，按催化剂与酚的质量比3.5:100称取催化剂；

(2)将酚、醛和催化剂分别加入间歇式反应釜中，加入适量的水，加热反应釜使水温控制在90℃，其中适量水为醛总质量的2.0倍；

(3)维持反应釜内部混合物在87℃的条件下反应，至游离酚浓度为1t％时减压脱水；

(4)在脱水过程中检测反应物的粘连度为1600mPa·s时停止脱水，制得热固性酚醛树脂材料；

酚选用苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、间苯二酚或腰果酚中的一种或多种的混合；醛选用甲醛、乙醛或丁醛的固体聚合物中的一种或多种的混合物；催化剂选用氨水、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种的混合物。

通过上述的三个实施例所制备的酚醛树脂保护涂层的特性以及与现有产品的比对分别如下两表所示：

产品名称	热稳定性(起始热分解温度)℃	产品外观
			实施例一	486.5	淡黄色粘稠液体
实施例二	490.6	淡黄色粘稠液体
			实施例三	493.4	淡黄色粘稠液体

性能	本发明指标	同类产品
			热分解温度	＞450℃	国产420℃，进口45℃
横向剥离强度	＞55MPa	国产50MPa，进口55MPa
			粘度	1000-1600cps	国产1000-1800cps，进口1200-1500cps

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。