阅读说明：本技术 一种耐热型环氧防腐涂料及其制备方法 (Heat-resistant epoxy anticorrosive paint and preparation method thereof ) 是由 魏志龙 董翔 贾新乐 许浩鹏 魏浩然 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种耐热型环氧防腐涂料,以环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂混合组成防腐涂料树脂基料,环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂组成的环氧防腐涂料树脂基料与润湿分散剂、触变剂、消泡剂、颜料、填料以及稀释剂混合组成防腐涂料的甲组分；防腐涂料的乙组分为改性脂环胺固化剂,甲组分和乙组分按照质量比为(3-4):1的比例混合；甲组分中各成分的质量份数为：环氧树脂90-130份、改性聚酰亚胺树脂20-70份、润湿分散剂0.8-2份、触变剂4-7份、消泡剂0.4-1.2份、颜料9-12份、填料80-100份、稀释剂5-20份；乙组分中改性脂环胺固化剂的质量份数为70-100份,将甲组分和乙组分混合均匀得到防腐涂料。该涂料的耐热性和防腐性好,可应用于大型锅炉、高温蒸汽管、烟道、工业排气管道等防腐领域。(The invention discloses a heat-resistant epoxy anticorrosive paint, which is characterized in that epoxy resin and modified polyimide resin are mixed to form an anticorrosive paint resin base material, and the epoxy anticorrosive paint resin base material consisting of the epoxy resin and the modified polyimide resin is mixed with a wetting dispersant, a thixotropic agent, an antifoaming agent, a pigment, a filler and a diluent to form a component A of the anticorrosive paint; the component B of the anticorrosive paint is a modified alicyclic amine curing agent, and the component A and the component B are mixed according to the mass ratio of (3-4) to 1; the component A comprises the following components in parts by weight: 90-130 parts of epoxy resin, 20-70 parts of modified polyimide resin, 0.8-2 parts of wetting dispersant, 4-7 parts of thixotropic agent, 0.4-1.2 parts of defoaming agent, 9-12 parts of pigment, 80-100 parts of filler and 5-20 parts of diluent; and the modified alicyclic amine curing agent in the component B accounts for 70-100 parts by mass, and the component A and the component B are uniformly mixed to obtain the anticorrosive coating. The coating has good heat resistance and corrosion resistance, and can be applied to the corrosion resistance fields of large boilers, high-temperature steam pipes, flues, industrial exhaust pipelines and the like.)

一种耐热型环氧防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，具体的说是一种耐热型环氧防腐涂料及其制备方法。

背景技术

耐热防腐涂料一般是指在200℃以上，漆膜不变色、不脱落，仍能保持适当的物理机械性能的涂料。随着精密自动化和人造排气设备、烟道、火炉、高温蒸汽管等的使用，耐热涂料发展迅速。在化工、石油、冶金、电力、机械等行业中，一些设备、管道由于腐蚀介质的存在而发生腐蚀，尤其是一些设备的高温部件，如大型锅炉、高温蒸汽管、烟道、热交换器等，在高温和腐蚀介质的双重作用下会迅速发生腐蚀。同时，随着金属构件的大型化和环境的日益恶化，造成腐蚀的进一步加剧和维修困难。因此，金属高温部件的防腐任务十分艰巨。

环氧防腐涂料是目前世界上应用最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一，其具有卓越的耐酸、耐碱、耐盐腐蚀和耐大气腐蚀性。但常规的环氧耐热涂料可耐受温度较低，只有 200℃左右，且高温条件下，防腐性能明显下降。同时，由于环氧防腐涂料中的环氧树脂固化后交联密度高，内应力大，质脆，以及耐热性差，摩擦系数高等特点限制了环氧树脂的进一步应用。

因此开发一款具有良好的耐热性且在高温条件下具有优异的防腐性的涂料成为必然。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种耐热型环氧防腐涂料及其制备方法，其以环氧树脂、改性聚酰亚胺树脂和改性脂环胺固化剂为成膜物质，兼具优异的耐高温和防腐蚀性特点，其耐高温400-500℃可达100h，大大提高了涂料在高温条件下的防腐性。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种耐热型环氧防腐涂料，以环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂混合组成环氧防腐涂料树脂基料，所述的环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂组成的环氧防腐涂料树脂基料与润湿分散剂、触变剂、消泡剂、颜料、填料以及稀释剂混合组成环氧防腐涂料的甲组分；环氧防腐涂料的乙组分为改性脂环胺固化剂，甲组分和乙组分按照质量比为(3-4):1的比例混合；所述甲组分中各成分的质量份数为：环氧树脂90-130份、改性聚酰亚胺树脂20-70份、润湿分散剂0.8- 2份、触变剂4-7份、消泡剂0.4-1.2份、颜料9-12份、填料80-100份、稀释剂5-20份；乙组分中改性脂环胺固化剂的质量份数为70-100份。

优选地，所述环氧树脂为E51环氧树脂。

优选地，所述改性聚酰亚胺树脂为聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂，其结构式为：

该聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂的制备方法为：

向反应容器中加入2.4-6.8g的4,4’-双(4-氯代酞酰亚胺)四苯硫醚单体、0.2-2.3g的联苯咪唑单体和1.1-3.5g的氢化双酚A树脂，在0.2-5g的碳酸钾、10ml-100ml的二甲苯和10ml- 100ml的环丁砜的催化作用下，在氮气气氛下维持180℃回流带水反应充分，然后冷却至室温，将反应液缓慢倒入乙醇中，过滤，所得滤饼煮洗干净并烘干，即得到聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂。

优选地，所述润湿分散剂为BYK-220s、AT-203、BYK-P104S、BYK-163、 EFKA4050中的至少一种。

优选地，所述触变剂为气相二氧化硅、聚乙烯蜡、BYK-7035、聚酰胺蜡中的至少一种。

优选地，所述的消泡剂为FomexN、BYK-055、BYK-066N中的至少一种。

优选地，所述的颜料为金红石型钛白粉、钼铬红、酞青蓝、碳黑、铝粉中的至少一种；

所述的填料为石英粉、滑石粉、沉淀硫酸钡、云母粉中的至少一种。

优选地，所述的稀释剂为二甲苯、苯甲醇、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、正丁醇中的至少一种。

优选地，所述的改性脂环胺固化剂为CardoliteNX2003、Ancamide2726、ZX-6010中的至少一种。

一种制备耐热型环氧防腐涂料的方法，包括以下步骤：

步骤一、按照权利要求1所述的质量份数称取各组分，备用；

步骤二、向分散罐中加入步骤一称取的环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂，将步骤一称取的稀释剂、润湿分散剂、触变剂、消泡剂加入分散罐中，在转速为800-1500r/min的条件下搅拌分散均匀，得到混合物I；

步骤三、在转速为300-500r/min的搅拌条件下，将步骤一称取的颜料、填料、稀释剂依次加入到步骤二制得的混合物I中，在转速为800-1100r/min的条件下搅拌分散均匀，再研磨至细度≤80μm，得到甲组分；

步骤四、将改性脂环胺固化剂按步骤一称取的量分装，得到乙组分；

步骤五、将步骤三得到的甲组分和步骤四得到的乙组分混合均匀，得到耐热型环氧防腐涂料。

润湿分散剂能够吸附在颜料表面，降低颜料和展色剂之间的界面张力，缩小接触角，使润湿效率提高。

消泡剂的作用是加入消泡剂后，分散均匀的消泡剂会渗透进入泡沫弹性膜并在泡膜中分布，使其附着力降低，易于薄层破裂。

颜料是涂料中不挥发物质之一，颜料的作用是使形成的漆膜具有某种色彩和遮盖力，增加漆膜的机械强度，提高耐磨性，阻止紫外线在漆膜中的穿透力以延缓漆膜的老化进程，提高耐候性，延长使用期限。

稀释剂的作用是不能单独溶解成膜物质但能对已制成的成膜物质溶液进行稀释，而成膜物质不沉降析出。

改性脂环胺固化剂与涂料中的合成树脂发生反应而使涂膜干燥固化。

有益效果：

1、本发明以改性聚酰亚胺树脂和环氧树脂液进行混拼，以改性脂环胺固化剂为基料制备了一种耐热型环氧防腐涂料。由于合成的聚醚苯并咪唑酰亚胺树脂中含有耐热性极佳的咪唑环及酰亚胺结构，对制得的涂层耐热性能有很大的提高；环氧树脂与改性脂环胺固化剂交联反应，具有优异的防腐性能；两种树脂的混合极大地提高了环氧防腐涂料的耐热性，其耐热性 (400℃以上)可达100h以上，同时防腐性(耐盐雾性≥2000h)不受影响。

2、该涂料中的不挥发物含量≥85％，挥发性有机物含量低，防腐性能优异，环保无污染。

3、该涂料具有良好的机械性能及耐化学腐蚀性，可应用于大型锅炉、高温蒸汽管、烟道、工业排气管道等防腐领域。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品。下面结合具体实施例对本发明做进一步具体详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。

一种耐热型环氧防腐涂料，以环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂混合组成环氧防腐涂料树脂基料，所述的环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂组成的环氧防腐涂料树脂基料与润湿分散剂、触变剂、消泡剂、颜料、填料以及稀释剂混合组成环氧防腐涂料的甲组分；环氧防腐涂料的乙组分为改性脂环胺固化剂，甲组分和乙组分按照质量比为(3.5-5):1的比例混合；所述甲组分中各成分的质量份数为：环氧树脂90-130份、改性聚酰亚胺树脂20-70份、润湿分散剂 0.8-2份、触变剂4-7份、消泡剂0.4-1.2份、颜料9-12份、填料80-100份、稀释剂5-20份；乙组分中改性脂环胺固化剂的质量份数为70-100份。

其中，所述甲组分包括改性聚酰亚胺树脂，所述改性聚酰亚胺树脂为聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂，其结构式为：

该聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂的制备方法为：

向反应容器中加入2.4～6.8g的4,4’-双(4-氯代酞酰亚胺)四苯硫醚单体，0.2～2.3g的联苯咪唑单体和1.1～3.5g的氢化双酚A树脂，在0.2～5g的碳酸钾、10ml～100ml的二甲苯和10ml～100ml的环丁砜的催化作用下，在氮气气氛下维持180℃回流带水反应充分，然后冷却至室温，将反应液缓慢倒入乙醇中，过滤，所得滤饼煮洗干净并烘干，即得到聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂。

制备聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂的一个实施例：在干燥洁净的250ml三口瓶中加入 4.96g的4,4’-双(4-氯代酞酰亚胺)四苯硫醚单体、1.17g的联苯咪唑单体和1.34g的氢化双酚 A树脂，1.41g的碳酸钾、40ml的二甲苯和40ml的环丁砜，在氮气气氛下，180℃回流带水反应12h，然后冷却至室温，将反应液缓慢倒入500ml乙醇中，过滤，所得滤饼用乙醇煮洗 5次，之后置于120℃烘箱中干燥8h，得到聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂粉末6.97g，产率90％。

制备聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂的另一实施例：在干燥洁净的250ml三口瓶中加入 3.47g的4,4’-双(4-氯代酞酰亚胺)四苯硫醚单体、0.89g的联苯咪唑单体和1.02g的氢化双酚 A树脂，1.17g的碳酸钾、80ml的二甲苯和60ml的环丁砜，在氮气气氛下，180℃回流带水反应12h，然后冷却至室温，将反应液缓慢倒入500ml乙醇中，过滤，所得滤饼用乙醇煮洗 5次，之后置于120℃烘箱中干燥8h，得到聚硫醚苯并咪唑酰亚胺树脂粉末5.67g，产率88％。

一种制备耐热型环氧防腐涂料的方法，包括以下步骤：

步骤一、按照所述质量份数称取各组分，备用；

步骤二、向分散罐中加入步骤一称取的环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂，将步骤一称取的稀释剂、润湿分散剂、触变剂、消泡剂加入分散罐中，在转速为800～1500r/min的条件下搅拌分散均匀，得到混合物I；

步骤三、在转速为300～500r/min的搅拌条件下，将步骤一称取的颜料、填料、稀释剂依次加入到步骤二制得的混合物I中，在转速为800～1100r/min的条件下搅拌分散均匀，再研磨至细度≤80μm，得到甲组分；

步骤四、将改性脂环胺固化剂按步骤一称取的量分装，得到乙组分；

步骤五、将步骤三得到的甲组分和步骤四得到的乙组分混合均匀，得到耐热型环氧防腐涂料。

实施例1

一种耐热型环氧防腐涂料，其的组分及相应的质量份数如表1所示。

表1实施例1的耐热型环氧防腐涂料按质量份计的组分

该涂料的制备方法包括如下步骤：

(1)、按表1中的质量份数将环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂加入至分散罐中，依次加入稀释剂(N-甲基吡咯烷酮)、润湿分散剂(BYK-220S)、消泡剂(FomexN)、触变剂 (聚酰胺蜡)，高速(1200-1500r/min)分散15分钟，得到混合物I；

(2)、在低速(300-500r/min)搅拌下，依次按表1中的质量份数将颜填料(沉淀硫酸钡、石英粉、云母粉、钼铬红、金红石型钛白粉)、稀释剂(二甲苯/正丁醇)等原料加入到混合物I中，高速(900-1100r/min)分散40分钟，分散完毕，进入砂磨机进行研磨至细度≤80μm即得到甲组分。

(3)、将改性脂环胺固化剂(CardoliteNX2003)按上述配方量分装，得到乙组分。

(4)、按甲组分和乙组分的质量比为3.1:1进行配漆，然后搅拌均匀，即得到耐热型环氧防腐涂料。

实施例2

实施例2中耐热型环氧防腐涂料的组分及相应的质量份数如表2所示。

表2实施例2的耐热型环氧防腐涂料按质量份计的组分

该涂料的制备方法包括如下步骤：

(1)、按表2中的质量份数将环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂加入至分散罐中，依次加入稀释剂(二甲基亚砜)、润湿分散剂(AT-203)、消泡剂(BYK-055)、触变剂(聚乙烯蜡)，高速(1300-1500r/min)分散30分钟，得到混合物I；

(2)、在低速(300-500r/min)搅拌下，逐步按表2中的质量份数将颜填料(沉淀硫酸钡、石英粉、钛白粉)、稀释剂(二甲苯/醋酸丁醇)等原料加入到混合物I中，高速 (800-1100r/min)分散30分钟，分散完毕，进入砂磨机进行研磨至细度≤80μm，得到甲组分。

(3)、将改性脂环胺固化剂(Ancamide2726)按上述质量份数分装，得到乙组分。

(4)、按甲组分和乙组分的质量比为3.6:1进行配漆，然后搅拌均匀，即得到耐热型环氧防腐涂料。

实施例3

实施例3中耐热型环氧防腐涂料的组分及相应的质量份数如表3所示。

表3实施例3的耐热型环氧防腐涂料按质量份计的组分

该涂料的制备方法包括如下步骤：

(1)、按表3中的质量份数将环氧树脂和改性聚酰亚胺树脂加入至分散罐中，依次加入稀释剂(N,N-二甲基乙酰胺)、润湿分散剂(BYK-P104S)、消泡剂(BYK-066N)、触变剂(气相二氧化硅)，高速(800-1000r/min)分散20分钟，得到混合物I。

(2)、在低速(300-500r/min)搅拌下，逐步按表3中的质量份数将颜填料(滑石粉、石英粉、云母粉、酞青蓝、碳黑)、稀释剂(苯甲醇/正丁醇)等原料加入到混合物I中，高速(800-900r/min)分散40分钟，分散完毕，进入砂磨机进行研磨至细度≤80μm，得到甲组分。

(3)、将改性脂环胺固化剂(ZX-6010)按上述质量份数分装，得到乙组分。

(4)、按甲组分和乙组分的质量比为4:1进行配漆，然后搅拌均匀，即得到耐热型环氧防腐涂料。

效果实施例

按照GB/T1725、GB/T1728、GB/T6742、GB/T1732、GB/T5210、GB/T9274、GB/T9274、 GB/T1771、GB/T1735分别检测实施例1～3制备的耐热型环氧防腐涂料的不挥发物含量、干燥时间、弯曲性能、耐冲击性、附着力、耐碱性、耐酸性、耐盐雾性、耐热性等。实施例1- 3制备的耐热型环氧防腐涂料的性能检测结果如表4所示。

表4实施例1-3制备的耐热型环氧防腐涂料的性能检测结果

由表4可知，实施例1-3制备的耐热型环氧防腐涂料具有优异的耐热型(耐热温度≥450℃)和耐盐雾性(耐盐雾时间≥2000h)；且该涂料具有优异的耐酸性和耐碱性，对环境污染小，不挥发物含量高，挥发物含量低，涂刷一道即可达到有效地防腐效果，有效地降低了施工成本。

以上对本发明所提供的一种耐热型环氧防腐涂料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理和具体实施方式进行了阐述，上述实施例仅用来帮助理解本发明的方法和核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。