一种抗H2S气体侵蚀的长效漆膜的制作方法

2021-02-02 20:02:58|

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本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种快干型水性改性聚酯木器涂料。

背景技术：

石油、石化、化学合成、污水处理、化学试剂运输车等领域均会涉及不同ph值的恶劣环境，ph在3以下时就是强酸环境，ph在11以上时就是强碱环境，在这种强酸、强碱环境条件下，如何进行金属表面的防护，对涂层的耐化学性要求非常高，在目前耐强酸的做法是采用玻璃缸材质，涂层采用乙烯基重防腐漆，一般的酸碱条件采用无溶剂环氧、氟碳涂料、pvdf、氯化橡胶涂料、过氯乙烯涂料、高氯化聚乙烯涂料、氯磺化聚乙烯涂料、酚醛环氧、酚醛乙烯涂料、沥青涂料进行涂装，但这类型的涂料均具有片面性，耐候性差，如：无溶剂环氧、酚醛环氧、酚醛乙烯涂料、沥青涂料。而氟碳涂料、氯化橡胶涂料、过氯乙烯涂料、高氯化聚乙烯涂料、氯磺化聚乙烯涂料耐酸、碱性ph值在3-11之间比较好，但ph≤3和ph≥11的恶劣环境，pvdf需要高温固化，大型设备和管道无法满足干燥要求；同时具有优异的耐酸、耐碱性和优异的耐候性的自干型重防腐技术是目前市场上急需解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种抗h2s气体侵蚀的长效漆膜，所述长效漆膜的原料按重量份计由a组分和b组分按重量比(4.5-6.5):1组成；其中，a组分按重量份计包括：乙烯基改性氟碳树脂40-65份、无机醇溶陶瓷树脂5-10份、纳米硫酸钡3-5份、环保磷酸锌3-5份、10％石墨烯分散浆2-5份、无机颜料10-20份、分散剂0.2-1份、消泡剂0.1-0.3份、流平剂0.1-0.3份、聚酰胺蜡浆1-3份、气硅0.2-0.5份、混合溶剂13-16份；

b组分为异氰酸酯固化剂。

优选地，所述的乙烯基改性氟碳树脂的制备按以下步骤进行：

(1)氟碳单体的制备：

s1：称取15g全氟锌酸和9g亚硫酰氯加入到四口烧瓶中，然后加入催化剂n,n-二甲基甲酰胺，85℃下反应1h，反应结束后减压蒸馏，在压力为1.07kpa下，收集60-72℃的馏出液，得到全氟辛酰氯；

s2：称取2.5g乙醇胺、10ml四氢呋喃加入到四口烧瓶中，冰盐浴冷却至5℃以下，搅拌条件下缓慢滴加8.5g全氟辛酰氯，滴加完毕后升温至30℃，反应2-4h，反应结束后减压蒸馏除去四氢呋喃，加入10ml、70℃的热水洗涤并趁热分液，调节ph为7.5-8.0，热水洗涤1-2次后用氯仿重结晶2-3次，得到n-羟乙基全氟辛酰胺；

s3：称取1.74g2,4-甲苯二异氰酸酯，4ml甲基异丁基甲酮加入到四口烧瓶中，滴加1-2滴二月桂酸二丁基锡，氮气氛条件下升温至65-70℃，滴加4.57gn-羟乙基全氟辛酸胺和12ml甲基异丁基甲酮溶液，滴加时间0.8-1.2h，滴加完毕后保温2.5-3.5h，补加2-3滴二月桂酸二丁基锡，升温至75-80℃，滴加1.6g甲基丙烯酸-β-羟乙酯，保温反应3-5h，反应结束后减压蒸馏除去甲基异丁基甲酮，采用四氢呋喃重结晶2-3次，得到所述的氟碳单体；

(2)乙烯基改性氟碳树脂的制备

在反应釜中加入酯类低聚物改性剂和引发剂偶氮二异丁腈，对反应釜进行抽真空，真空度为2×10^-5mpa，向反应釜中加入计量重的氟碳单体，升温至80-90℃，搅拌条件下反应19-22h，抽真空至真空度为-0.1mpa，再用氮气置换系统内气体至常压，得到所述的乙烯基改性氟碳树脂；其中，酯类低聚物改性剂、氟碳单体和引发剂的质量比为1:(0.6-0.85):(0.0005-0.0007)。

优选地，所述的混合溶剂为苯类溶剂、酯类溶剂、烃类溶剂、酮类溶剂和醚类溶剂以质量比为3:4:1:1:1混合。

优选地，所述的酯类低聚物改性剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以质量比为1:(0.2-0.6):(0.3-0.8)混合的改性剂。

一种抗h2s气体侵蚀的长效漆膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将乙烯基改性氟碳树脂、无机醇溶陶瓷树脂加入生产缸中，在600-800rpm/min条件下边搅拌边加入分散剂、消泡剂、聚酰胺蜡浆、60％的混合溶剂，搅拌时间3-5min；

(2)加入无机颜料、纳米硫酸钡、气硅，800-1000rpm/min搅拌15-20min后，研磨至细度为20μm；

(3)加入石墨烯分散浆，1000-1200rpm/min搅拌15-20min；

(4)加入流平剂、剩余的40％混合溶剂，800-1000rpm/min搅拌5-10min，即得。

有益效果：

本发明采用乙烯基与氟碳树脂进行接枝，得到的基料树脂既具有优异的耐化学性，同时具有优异的耐候性能，通过性能测试，该漆膜具有如下性能：干燥快、厚涂不起泡、流平好、硬度高、磨性好、光泽高、耐水性好、耐强酸和强碱性超好、耐候性好等特点，可适用于石油石化、酸碱厂、化学合成车间、化学试剂运输车辆、污水处理等领域。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

以下实施例采用的原料如下：

乙烯基改性氟碳树脂(自制)

无机醇溶陶瓷树脂(4017今天化工)

纳米硫酸钡(长河化工)

石墨烯分散体(江苏高通新材料)

环保磷酸锌(pz20环琦化工)

无机颜料(杭州新乐仕)

分散剂(byk163byk)

消泡剂(5800f海铭斯)

流平剂(466惠正行)

聚酰胺蜡浆(6900-20蒂斯巴隆)

气硅(n20上海海逸)

各个实施例中的组分配比如表1所示。

表1

制备方法是：

(1)氟碳单体的制备：

(2)乙烯基改性氟碳树脂的制备

(3)将乙烯基改性氟碳树脂、无机醇溶陶瓷树脂加入生产缸中，在600-800rpm/min条件下边搅拌边加入分散剂、消泡剂、聚酰胺蜡浆、60％的混合溶剂，搅拌时间3-5min；

(4)加入无机颜料、纳米硫酸钡、气硅，800-1000rpm/min搅拌15-20min后，研磨至细度为20μm；

(5)加入石墨烯分散浆，1000-1200rpm/min搅拌15-20min；

(6)加入流平剂、剩余的40％混合溶剂，800-1000rpm/min搅拌5-10min，即得。

性能测试

干板实现：将各个实施例中的a组分与b组分按照重量比5:1的配比调漆，采用上述配好的混合溶剂进行稀释至喷涂粘度，喷涂粘度控制在20-30s(t-4杯)进行喷板，干板放置25℃恒温箱中自干48小时检测常规性能，熟化7d后测试耐水性、耐酸性、耐碱性及耐候性测试，产品综合性能与现有专利(公开号：cn103666201b和cn101074338b)所公开的产品进行性能对比，对比结果见表2；

性能检测方法：细度依照gb/t6753.1执行、干燥时间依照gb/t1728执行、厚度依照gb/t13452.2执行、弯曲依照gb/t6742执行、冲击依照gb/t1732执行、划格试验依照gb/t9286执行、光泽依照gb/t9754执行、硬度依照gb/t6739执行、耐水性依照gb/t1733执行、耐化学性依照gb/t9274执行、耐盐雾性依照gb/t1771执行、耐候性依照gb/t14522执行。

表2

由表2数据得出，乙烯基改性氟碳树脂复合无机醇溶陶瓷树脂，具有优异的耐酸、耐碱性能，同时还具有优异的耐候及耐盐雾性能；其耐酸性均比现有专利(公开号：cn103666201b和cn101074338b)所公开的涂料产品优异，并且针对不同类型的酸在0-60℃的温度条件下长期浸泡无腐蚀，尤其对高温下的不同浓度的h2s气体，防侵蚀能力非常强。漆膜的硬度高达4h，同时具有非常优异的耐候性，可以直接在底材表面进行涂装，可广泛应用于石油石化的气柜内外壁，具有非常优异的保护能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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