專利名稱：一種適用于低溫涂敷的環氧粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種涂料領域，特別是涉及一種適用于低溫涂覆的環氧粉末涂料。
背景技術：
西氣東輸二線管道工程是舉世矚目的國際重大工程，該工程西起新疆霍爾果斯東到廣州，是中國清潔能源的主動脈，其工程全程4900KM，管道的管徑Φ 1219m,總投資3200 億人民幣。設計技術采用當今世界最先進的工藝材料，在山區和地震斷裂帶采用大應變設計技術，鋼管采用X80高強度鋼級直縫管，防腐涂層采用3PE防腐結構，但基于應變設計的 X80鋼級直縫管在防腐涂敷過程中熱處理溫度不能超過200°C，一旦超出200°C，會致使這種基于應變設計的鋼管的強度降低，進而造成運營風險。然而，現有的粉末涂料的管道涂敷溫度一般210 230°C左右，在200°C以下涂覆會使熔結環氧涂層的耐陰極剝離達不到設計標準要求，因此需要開發出適于低溫涂敷的環氧粉末。而這種適應于低溫涂敷的環氧粉末還需要滿足Q/SY GJX0106-2007《西氣東輸二線管道工程鋼質管道三層結構聚乙烯防腐層技術規范》中的相應要求。現有的適應于低溫涂敷的環氧粉末，如專利CN101671516A中所公開的一種三層聚乙烯涂層低溫固化熔結環氧粉末，該專利說明書發明內容部分指出為了克服現有的三層聚乙烯防腐層涂裝能耗高、抗陰極剝離性能差、不能滿足X80高強鋼的涂裝要求的不足，在已有技術的基礎上，將固化劑采用低溫固化劑和酚類固化劑兩種固化劑共用體系，其中低溫固化劑為咪唑改性樹脂。然而正是由于引入了咪唑改性的低溫固化劑對溫度的敏感性非常高，對反應溫度的控制要求非常精準才能夠達到預期的效果。實際上環氧粉末在涂覆過程中會有10-20°C溫度波動，所以對涂覆溫度控制要求非常嚴格的環氧粉末是難以實現工業化應用的。另一方面，由于咪唑類固化劑固化得到的涂層交聯密度很高，涂層抗彎曲的性能下降，是否能夠滿足Q/SY GJX0106-2007《西氣東輸二線管道工程鋼質管道三層結構聚乙烯防腐層技術規范》的低溫彎曲性能要求未見其報道。又如專利US 62，945，97B1介紹了一種提高環氧涂層耐陰極剝離的技術，但在該專利的申請文件中未見其低溫固化涂層情況的有關介紹。目前雖然有一些針對于研究適應于低溫涂敷的環氧粉末的文獻，也有一些較為成熟的技術，然而面對像西氣東輸二線管道工程一類的舉世矚目的國際重大工程，現有技術中所提出的適應于低溫涂敷的環氧粉末都無法得到很好的應用，為此，研究一種適用于低溫涂覆且能夠大規模工業化應用的環氧粉末勢在必行。
發明內容
本發明的目的是提供一種適用于低溫涂覆的環氧粉末涂料，解決了涂料在X80鋼級直縫管的防腐涂敷過程中熱處理溫度要求不能超過200°C，不適于基于應變設計的X80 鋼級直縫管的防腐涂敷的問題。本發明是通過以下技術方案實現一種適用于低溫涂敷的環氧粉末涂料，按重量百分含量計包括如下原料50 70%的改性環氧樹脂共混體系、15 20%的具有對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑、10 20%的改性填料、2 5%的鈦白粉、2 5%的納米填料，以及適量的輔料。進一步地，上述改性環氧樹脂共混體系由改性酚醛環氧樹脂和改性雙酚A型環氧樹脂共混而成。進一步地，上述改性環氧樹脂共混體系的軟化點為70 80°C。進一步地，上述環氧粉末中含有10 20%的改性酚醛環氧樹脂和40 50%的雙酚A型環氧樹脂。進一步地，上述對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑的軟化點為65 80°C。進一步地，上述對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑為BPAN樹脂。進一步地，上述BPAN樹脂的聚合度為4-9。進一步地，上述改性填料為采用硅烷偶聯劑處理的改性云母粉和改性硅灰石粉； 上述改性云母粉占所述環氧粉末總重量的5 10%、上述改性硅灰石粉占所述環氧粉末總重量的5 10%。進一步地，上述納米填料為納米級石英粉。進一步地，上述輔料包括占環氧粉末重量0. 2 的固化促進劑和0. 5 1. 5% 的流動調節劑。本發明產生的有益效果如下本發明一種適用于低溫涂覆的環氧粉末涂料通過引入活性有差別的高活性反應基團，實現三級深度加成反應，增加涂層交聯密度，提高涂層的電化學抗性；同時，通過采用帶有對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑，既提高了反應活性，又增加了涂層的致密性和柔韌性；，另外，通過采用經過化學改性處理的無機顏填料， 增加涂層的附著力和粘結強度；通過采用部分納米填料，增加涂層的致密性和抗滲透性。
具體實施例方式應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本發明提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。在本發明的一種典型的實施方式中，提供了一種適用于低溫涂敷的環氧粉末涂料，其按重量百分含量計包括如下原料50 70%的改性環氧樹脂共混體系、15 20%的具有對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑、10 20%的改性填料、2 5%的鈦白粉、2 5%的納米填料，以及適量的輔料。本發明通過對樹脂、固化劑和填料等方面的選擇，進行合理的配比，使得各原料之間相輔相成、相互配合，不但提高了涂料的反應活性，降低了固化溫度，同時又增加了涂層的致密性和柔韌性。其中，改性環氧樹脂共混體系與對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑的化學反應式如下
權利要求
1.一種適用于低溫涂敷的環氧粉末涂料，其特征在于，按重量百分含量計包括如下原料50 70%的改性環氧樹脂共混體系、15 20%的具有對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑、10 20%的改性填料、2 5%的鈦白粉、2 5%的納米填料，以及適量的輔料。
2.根據權利要求1所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述改性環氧樹脂共混體系由改性酚醛環氧樹脂和改性雙酚A型環氧樹脂共混而成。
3.根據權利要求1或2所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述改性環氧樹脂共混體系的軟化點為70 80°C。
4.根據權利要求3所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述環氧粉末中含有10 20% 的改性酚醛環氧樹脂和40 50%的雙酚A型環氧樹脂。
5.根據權利要求1所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑的軟化點為65 80°C。
6.根據權利要求5所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑為BPAN樹脂。
7.根據權利要求6所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述BPAN樹脂的聚合度為4-9。
8.根據權利要求1所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述改性填料為采用硅烷偶聯劑處理的改性云母粉和改性硅灰石粉；所述改性云母粉占所述環氧粉末總重量的5 10%、所述改性硅灰石粉占所述環氧粉末總重量的5 10%。
9.根據權利要求1所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述納米填料為納米級石英粉。
10.根據權利要求1所述的環氧粉末涂料，其特征在于，所述輔料包括占環氧粉末重量 0. 2 的固化促進劑和0. 5 1. 5%的流動調節劑。
全文摘要
本發明公開了一種適用于低溫涂敷的環氧粉末涂料，按重量百分含量計包括如下原料50～70％的改性環氧樹脂共混體系、15～20％的具有對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑、10～20％的改性填料、2～5％的鈦白粉、3～5％的納米填料，以及適量的輔料。該適用于低溫涂覆的環氧粉末涂料通過引入活性有差別的高活性反應基團，實現三級深度加成反應，增加涂層交聯密度，提高涂層的電化學抗性；同時，通過采用帶有對稱雙苯環結構的酚類線型低溫固化劑，既提高了反應活性，又增加了涂層的致密性和柔韌性；，另外，通過采用經過化學改性處理的無機顏填料，增加涂層的附著力和粘結強度；通過采用部分納米填料，增加涂層的致密性和抗滲透性。
文檔編號C09D163/02GK102464934SQ201010548638
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者劉小平, 莊樹才, 李依璇, 賴廣森, 邸建軍, 魯喜剛 申請人:北京碧海舟腐蝕防護工業股份有限公司