專利名稱：一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及化工技術的涂料技術領域，具體地說，涉及一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料及其制備方法以及該無溶劑涂料在大型管道內應用(噴涂)的方法。
背景技術：
本發明所述的大型管道是指在石油領域中使用的直徑在500mm以上的大口徑長距離石油及天然氣輸送管道，為保證這些管道的防銹、防腐及降低管道內流體的輸送阻力， 通常要使用專門的涂料。本發明主要涉及的是管道內的減阻涂料，因此，就不再討論其它的涂料了。管道內涂層減阻技術的研究始于20世紀初，大規模應用于長輸天然氣管道是在 20世紀50年代。經過幾十年的應用發展，管道內涂層的涂料生產和施工技術日趨成熟。 在天然氣管道輸送技術比較先進的歐美國家，管道內涂層減阻技術已得到普遍應用。國外許多大日徑、長距離天然氣管道(如橫跨歐洲的馬格里布管道、世界上最長的海底管道 ^^pipe和新近建成的聯盟管道(Alliance Pipeline)等)由于采用了此項技術，不僅保證了管道的安全運行，而且取得了非常好的經濟效益。管道內涂層減阻應用技術的研究在我國剛剛起步，與國外的差距較大。隨著西氣東輸和四川天然氣外輸等多條長距離、大口徑天然氣管道的規劃建設，管道內涂層減阻技術將會受到越來越多的重視，有著極其廣闊的應用前景。現有的(國內)大型管道內減阻涂料均為溶劑型涂料。而溶劑型涂料的不足是 VOC含量高，對環境中的潮氣敏感，施工的操作性和涂料儲存的穩定性較差，漆膜容易起泡， 更主要的是，溶劑型涂料通常不環保。隨著對這些領域中使用的大型管道涂料中有機揮發物的限制，溶劑型涂料將逐漸被環保型涂料所代替，而無溶劑涂料將是環保型涂料的主要
類型之一。無溶劑涂料的優點是因漆膜中無溶劑揮發，可消除涂層中的針孔，提高漆膜抗滲透和耐腐蝕的性能；可消除操作人員中毒和施工現場發生火災的危險，可減少通風設備的使用，可避免溶劑揮發而造成的資源性浪費并減少對環境的影響。但是，無溶劑涂料也有缺點，較為突出的便是涂料粘度較大，施工不很方便，噴涂時需要對涂料進行加熱；由于粘度較大，難以得到較薄的涂層，往往適用于厚涂。因此，本發明所述的是一種低粘度(25°C時6r/min的粘度為6000-8000mp · s)的無溶劑涂料，即使是在冬天施工也不需要加熱；并且由于粘度較低，可以得到較薄的涂層 (60-80微米)，可以達到成膜較薄的管道用減阻耐磨涂料的要求；雖然粘度低，但可以達到其抗沉降(50°C烘箱中放置2個月不沉底)以及抗流掛(60°C可達150微米不流掛)的要求。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料；本發明的第二目的在于提供所述的低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料的制備方法； 本發明的第三目的在于提供所述的低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料的應用方法，將無溶劑涂料應用到石油及天然氣輸送管道內作為減阻耐磨的涂層。為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案是一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征是，包含A組份和B組份，A組份和B組分原料的質量百分比分別為
A組份 環氧樹脂活性稀釋劑流平劑消泡劑分散劑觸變劑1 觸變劑2 磷酸鋅硅土
氧化鐵紅粉三聚磷酸鋁白陶磁粉 B組份 改性胺觸變增效劑
35. 0 12. 0 0. 2 -0. 2 -0. 4 -0. 2 ‘ 0. 1 ‘ 4. 0 -
4.0 -8. 0 -
5.0 -5. 0 -
99. 0 0. 2 -
-55. 0% -25. 0% 0. 5% 0. 5% 0. 8% ^ 1. 0% ^ 0. 5% 8. 0% ； 8. 0% ； 15. 0% 15. 0% 15. 0%
-99. 8% 1. 0% ；所述的A組份與B組份按質量比A B = 3 5 1配合使用。所述的環氧樹脂為E-51、CYD128、828、或與之環氧當量相似的環氧樹脂中的至少一種。所述活性稀釋劑為多官能團的縮水甘油醚樹脂、環氧丙烷丁基醚、乙二醇二縮水甘油醚中的一種或兩種。所述的流平劑為有機硅類BI 320 ；所述的消泡劑為含有機硅類的BI A-530消泡劑；所述的分散劑為BI P-104S。所述的觸變劑1為含有機鋰的蒙脫土類觸變劑Rockwood 1958 ；所述的觸變劑2 為氣相二氧化硅N-200。
所述的改性胺為酚醛改性胺的環氧樹脂固化劑。
所述的觸變增效劑為親水性氣相二氧化硅用液體觸變性增強劑B^(-R605。 所述的硅土為上海首諾貿易有限公司提供的諾易堡硅土。 本發明一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料的積極效果是 (1)采用改性二聚酸類的增韌環氧樹脂或者端羧基的橡膠改性環氧樹脂并采用酚醛改性胺作為固化劑，復合使用多種防銹顏料體系，使得該涂料有良好的附著力、柔韌性和耐鹽霧、耐溶劑性能； (2)該涂料A組分中，活性稀釋劑的含量為12. 0 25. 0 %，而一般情況下無溶劑涂料活性稀釋劑的含量不超過10%。但是由于該涂料中觸變劑1和觸變劑2的復配使用，同時搭配同樣有觸變作用的諾易堡硅土，使得A組分室溫下在6r/min的粘度為 5000-8000mp · s,60r/min的粘度為1600_2600mp · s，觸變指數大于3。其粘度比常規的無溶劑涂料(一般6r/min的粘度為20000mp · s以上)低得多，同時還可以保證在50°C烘箱中放置2個月無明顯沉底。(3)若要達到在60°C情況下150微米以上不流掛的要求，A組分粘度最少也要在 20000mp · s以上。但是由于B組分中加入了觸變增效劑，可以保證A組分和B組分混合后其涂膜在60°C中150微米以上不流掛；(4)該涂料噴涂后，涂層表面非常光滑，鏡面光澤度達80(Gardiner60° )(國外產品要求彡50)以上，表面粗糙度Ra彡3μπι(國外產品要求Ra彡5 μ m)，耐磨系數彡28 (國外產品要求> 23)比普通的溶劑型減阻涂料具有更好的減阻耐磨效果；(5)由于該涂料不含任何可揮發性溶劑，可消除涂層針孔，提高抗滲透性、耐磨性和耐腐蝕性能；(6)可消除對施工人員造成的身體傷害和施工現場發生火災的危險，可減少通風設備的使用，避免了溶劑揮發而造成的資源浪費，減少了對環境的影響，因而具有推廣應用的前景。
具體實施例方式以下給出本發明一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料的具體實施方式
，但是， 應當指出，本發明的實施不限于以下的實施方式。本發明一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料的制備步驟為(1)配料按各組份原料的質量百分比分別配置A組份和B組份的原料；(2)分散將步驟(1)配好的A組份(或B組份)依次加入拉缸中，同時啟動分散機按300 600轉/分鐘的轉速進行攪拌，邊攪拌邊加入原料；原料添加完畢后，按1000 1200轉/分鐘的轉速進行30 50分鐘的攪拌，獲得分散的A組份(或B組份)混合料；(3)研磨將步驟( 獲得的A組份混合料放入砂磨機中進行砂磨，細度達到40微米以下；B組份不需要研磨，只需將B組份混合料以300 600轉/分鐘的轉速進行攪拌 40 60分鐘即可；(4)過濾包裝將砂磨后的A組份混合料放入成品釜中，開啟攪拌機進行攪拌，在出口處設置過濾網，邊過濾邊進行產品包裝；將攪拌后的B組份混合料進行產品包裝；A組份和B組份必須分開包裝。以下根據以上制備步驟給出3個具體的實施例。實施例1—種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，包含A組份和B組份，A組份和B組分原料的質量百分比分別為實施例3
0095]一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，包含A組份和B組份，A組份和B組分原料的質量百分比分別為
0096]
0097]
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0099]
0100] 0101] 0102]
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0104]
0105]
0106]
0107]
0108]
0109]B 組份
0110]改性胺99.20%
0111]觸變增效劑 0.80%。
0112]涂料使用時將A組份與B組份按質量比A B = 3 1的比例配合使用。
0113]本發明一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料在石油及天然氣輸送管道內的使用方法為
0114](1)將A組分和B組分涂料于室溫下分別攪拌20 30分鐘；
0115](2)將步驟(1)攪拌后的A組分和B組分涂料按質量比A B = 3 5 1的比例用高壓無氣噴涂機快速混合，以150 250公斤的壓力在石油及天然氣輸送管道內壁上進行噴涂，將涂料的干膜厚度控制在60 80微米之間，或是符合具體項目的厚度要求。
0116]本發明一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料及涂層的性能指標為(見下表)
0117]表.低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料及涂層的性能指標
A組份(原料的采用同實施例1)環氧樹脂50. 00% ；活性稀釋劑12. 00% ；流平劑0. 35% ；消泡劑0. 40% ；分散劑0. 65% ；觸變劑10. 60% ；觸變劑20. 50%磷酸鋅6. 50% ；硅土4. 00% ；氧化鐵紅粉14. 00% ；三聚磷酸鋁8. 00% ；白陶磁粉3. 00% ；
權利要求
1. 一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，包含A組份和B組份，A組份和B組分原料的質量百分比分別為A組份環氧樹脂35. 0 55. 0%活性稀釋劑12. 0 25. 0%流平劑0. 2 ^ 0. 5% ；消泡劑0. 2 ^ 0. 5% ；分散劑0. 4 ^ 0. 8% ；觸變劑10. 2 --1. 0% ；觸變劑20. 1 --0. 5% ；磷酸鋅4. 0 ^ 8. 0% ；硅土4. 0 8. 0% ；氧化鐵紅粉8. 0 ^ 15. 0% ；三聚磷酸鋁5. 0 ^ 15. 0% ；白陶磁粉5. 0 ^ 15. 0% ；B組份改性胺99. 0 99. 8% ；觸變增效劑 0. 2 1. 0% ；所述的A組份與B組份按質量比A:B = 3 5:1配合使用。
2.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述的環氧樹脂為E-51、CYD128、828、或與之環氧當量相似的環氧樹脂中的至少一種。
3.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述活性稀釋劑為多官能團的縮水甘油醚樹脂、環氧丙烷丁基醚、乙二醇二縮水甘油醚中的一種或兩種。
4.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述的流平劑為有機硅類肌K 320 ；所述的消泡劑為含有機硅類的肌K A-530消泡劑；所述的分散劑為 BI P-104S。
5.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述的觸變劑1為含有機鋰的蒙脫土類觸變劑Rockwood 1958 ；所述的觸變劑2為氣相二氧化硅 N-200。
6.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述的改性胺為酚醛改性胺的環氧樹脂固化劑。
7.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述的觸變增效劑為親水性氣相二氧化硅用液體觸變性增強劑B^(-R605。
8.根據權利1所述的一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，其特征在于，所述的硅土為上海首諾貿易有限公司提供的諾易堡硅土。
全文摘要
本發明涉及涂料技術領域，是一種低粘度管道用減阻耐磨無溶劑涂料，包含A組份和B組份，A組份包括環氧樹脂、活性稀釋劑、流平劑、消泡劑、分散劑、觸變劑1、觸變劑2、磷酸鋅、硅土、氧化鐵紅粉、三聚磷酸鋁、白陶磁粉，B組份包括改性胺和觸變增效劑；A組份與B組份按質量比A:B=3～5:1配合使用；本發明的無溶劑涂料的積極效果是不含可揮發性溶劑，可消除涂層針孔，其附著力、抗滲透、耐磨性和耐腐蝕性能良好；該涂料噴涂后涂層表面光滑，減阻耐磨效果較好；具有推廣應用的前景。
文檔編號C09D7/12GK102417780SQ201110308630
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者丁武斌, 孫健, 李芳 , 楊銘 申請人:上海海隆賽能新材料有限公司