專利名稱：一種3pp防腐用環氧粉末底漆及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種粉末涂料的應用領域，針對性的設計配方以及解決3PP防腐應用方向的技術難點。
背景技術：
通常，油氣輸送過程中采油使用3PE(所謂3PE，由三種結構組成底層為FBE，中間層為膠粘劑，表層為PE。它結合了 FBE防腐形式耐陰極剝離特性等優良特性和PE的機械防護特性)輸送居多。但是，對于日益增加的開采難度，需要在開采過程中蒸汽驅油，油氣輸送的溫度逐漸提高，而輸送介質的溫度提高時如何解決管道防腐問題是亟需解決的課題。通常對于該類輸送介質，管道溫度至少75 110°C，對于輸送介質溫度較高的管道防腐(75 110°C)，其外防腐往往采用三層聚丙烯涂層(3PP涂層)。由于介質溫度的影響，底漆涂層對附著力和陰極剝離的要求也相應提高，因此高溫下的95°C陰極剝離至少需要滿足加拿大國家標準CAN/CSA-Z245. 20-06，并且長期95°C的附著力測試不能起泡。有些要求高的場合， 在管道項目中制定防腐要求比上述標準還嚴格，甚至要求95°C的陰極剝離28d/l. 5V，腐蝕半徑只能小于或等于8mm。
目前，跨國公司推出了一些產品，如3M的226N，阿克蘇諾貝爾的Resicoat R-556， 可以滿足要求CAN/CSA-Z245. 20-06，至于威士伯的pipeclad 2000則勉強滿足要求。涂層廠和涂料供應商都沒有很好的產品可以滿足要求更高的一些特殊項目。總體上講，技術掌握特別成熟的企業不多，同時這些產品也基本不在國內生產，價格對于國內涂層廠也難以承受。發明內容
鑒于上述問題，本發明提供一種制備3PP防腐涂層用環氧粉末底漆及其制備方法，解決市場上日益提高的3PP管道防腐要求，較跨國公司具有更低的成本。
通常，粉末涂料涂層對腐蝕介質的穩定性以及涂層對金屬基體的附著力強于液體涂料。影響粉末涂料使用范圍的一般·是涂層的玻璃化轉變溫度，涂層的抗陰極剝離能力以及涂層的附著力。在指定的使用溫度下長期浸泡超過500h，涂層能夠附著力不損失，同時該溫度下陰極剝離能夠滿足CAN/CSA-Z245. 20-06中對應溫度下的陰極剝離的要求，那么可以判斷該涂層可以在該溫度下使用，因此3PP涂層粉末涂料底漆比3PE涂層的底漆在各方面要求明顯提高。
本發明的目的在于通過環氧粉末底漆，解決3PP防腐層對輸送75 110°C下的介質輸送過程中，有效防止腐蝕性土壤、烴類、化學品和海水的腐蝕。本發明通過如下技術方案實現一種3PP防腐用環氧粉末底漆，包括如下組分環氧樹脂40 65%，固化劑2 30%，填料20 40%，促進劑O.1 3%，顏料0.01 ~ 3%，流平劑O. 3 1%，偶聯劑O. 3 3%，白炭黑O. 2 1%。
更優地，所述的3PP防腐用環氧粉末底漆包括如下組分環氧樹脂45 60%，固化劑6 20%，填料25%，促進劑O. 3 1. 5% ;顏料O. 05 1.5%,流平劑O. 3 O. 8%,偶聯劑O. 5 1. 5%,白炭黑O. 4 O. 8%。
上述3PP防腐用環氧粉末底漆的制備方法，包括如下步驟準確稱取除白炭黑以外的其他組分，誤差不超過±0. 1%，然后在擠出機上擠出，擠出機 I區溫度為95 105°C，2區溫度為85 95°C，3區溫度為20 35°C，控制壓片雙輥的間距< 2_，控制壓出片的厚度< 2_，將所述壓出片破碎；將破碎的所述壓出片和白炭黑進行混合后加入磨粉機中磨粉，用120目的篩網過濾，即得到所述3PP防腐用環氧粉末底漆。 磨粉中太粗的粉末無法通過篩網，太細的粉末則直接通過抽風帶入旋風分離器中的回收料筒，剩下的則是所需要收集的粉末涂料。
所述環氧樹脂是噁唑烷酮環氧樹脂、雙環戊二烯環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、磷酸酯基環氧樹脂或亞磷酸酯基環氧樹脂。
所述固化劑包括主固化劑和輔助固化劑，所述主固化劑是葵二酸二酰肼、間苯二甲酸二酰肼或吡啶基硫脲，所述輔助固化劑是酚類固化劑或雙氰胺固化劑。
所述促進劑是咪唑類促進劑和脲類促進劑的混合物。
所述偶聯劑是磷酸酯基偶聯劑或亞磷酸酯基偶聯劑。
所述填料是不溶于水的惰性填料。也可以具有犧牲陽極功能的鋅粉、鋁粉等。
上述原材料具體舉例如下環氧樹脂為可以為雙酚A型環氧，噁唑烷酮環氧，酚醛環氧，雙環戊二烯環氧，以及一些磷酸酯類改性環氧；固化劑可以 采用雙氰胺，芳香族的肼，脂肪族肼，酚類固化劑以及一些緩蝕劑型固化劑，常見的如氨基硫脲類等；填料主要選擇有硅微粉，硅灰石，硫酸鋇等等， 還有一種選擇即根據情況選用鋅粉類填料把底漆轉化為富鋅底漆；顏料主要選擇色澤穩定，耐腐蝕的顏料，如酞青藍，酞青藍，鐵黃，鉻綠等；流平劑主要選擇具有降低表面潤濕顏料作用的，如BYK 3951P, BYK 3900P等，偶聯劑可以選擇硅烷偶聯劑、磷酸酯基、亞磷酸酯基偶聯劑以及鋁酸酯等；白炭黑，選擇比表面積> 100m2/g，主要用于避免粉末涂料受潮。促進劑，主要選擇咪唑類和脲類促進劑或者共同使用。
本申請的產品最大特點就是高溫陰極剝離強95°C，28d，-l. 5V，腐蝕半徑彡8mm(烘箱中測試)，95°C，28d，-1. 5V，腐蝕半徑彡6_ (砂浴)，110°C，28d，-1. 5V，腐蝕半徑彡6_ (砂浴)，高溫下附著力強；同時滿足-10°C下彎曲不開裂，沖擊大于6J。
具體實施方式
下面，用實施例來進一步說明本發明內容，但本發明的保護范圍并不僅限于實施例。對本領域的技術人員在不背離本發明精神和保護范圍的情況下做出的其它的變化和修改，仍包括在本發明保護范圍之內。
實施例權利要求
1.一種3PP防腐用環氧粉末底漆，其特征在于，包括如下組分環氧樹脂40 65%，固化劑2 30%，填料20 40%，促進劑O.1 3%，顏料0.01 ~ 3%，流平劑O. 3 1%，偶聯劑O. 3 3%，白炭黑O. 2 1%。
2.根據權利要求1所述的3PP防腐用環氧粉末底漆，其特征在于，包括如下組分環氧樹脂45 60%，固化劑6 20%，填料25%，促進劑O. 3 1. 5% ;顏料O. 05 1.5%,流平劑O. 3 O. 8%,偶聯劑O. 5 1. 5%,白炭黑O. 4 O. 8%。
3.權利要求1或2所述的3PP防腐用環氧粉末底漆的制備方法，其特征在于，包括如下步驟準確稱取除白炭黑以外的其他組分，誤差不超過±0. 1%，然后在擠出機上擠出，擠出機 I區溫度為95 105°C，2區溫度為85 95°C，3區溫度為20 35°C，控制壓片雙輥的間距< 2_，控制壓出片的厚度< 2_，將所述壓出片破碎；將破碎的所述壓出片和白炭黑進行混合后加入磨粉機中磨粉，用120目的篩網過濾，即得到所述3PP防腐用環氧粉末底漆。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述環氧樹脂是噁唑烷酮環氧樹脂、 雙環戊二烯環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、磷酸酯基環氧樹脂或亞磷酸酯基環氧樹脂。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述固化劑包括主固化劑和輔助固化劑，所述主固化劑是葵二酸二酰肼、間苯二甲酸二酰肼或吡啶基硫脲，所述輔助固化劑是酚類固化劑或雙氰胺固化劑。
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述促進劑是咪唑類促進劑和脲類促進劑的混合物。
7.根據權利要3所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯劑是磷酸酯基偶聯劑或亞磷酸酷基偶聯劑。
8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述填料是不溶于水的惰性填料。
全文摘要
本發明公開了一種3PP防腐用環氧粉末底漆及其制備方法，該環氧粉末底漆包括如下組分環氧樹脂40～65%，固化劑2～30%，填料20～40%，促進劑0.1～3%，顏料0.01～3%，流平劑0.3～1%，偶聯劑0.3～3%，白炭黑0.2～1%。本發明的3PP防腐用環氧粉末底漆的最大特點是高溫陰極剝離強95℃，28d，-1.5V，腐蝕半徑≤8mm(烘箱中測試)，95℃，28d，-1.5V，腐蝕半徑≤6mm(砂浴)，110℃28d，-1.5V，腐蝕半徑≤6mm(砂浴)，高溫下附著力強；同時滿足-10℃下彎曲不開裂，沖擊大于6J。
文檔編號C09D5/08GK102993915SQ20121056917
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者陳海林, 孫健, 丁武斌 申請人:上海海隆賽能新材料有限公司, 上海海隆石油化工研究所