本發(fā)明涉及涂料領域,具體涉及一種用于化工泵內(nèi)襯的防腐蝕涂料。
技術背景
工業(yè)上,很多泵都接觸到腐蝕性介質(zhì),直接影響泵的相關部件的使用壽命。傳統(tǒng)的不銹鋼和鑄鐵工藝制的泵已經(jīng)不能滿足實際生產(chǎn)需求,近年來市場上涌現(xiàn)了一些氟塑料材質(zhì)的化工泵,但是由于其不耐高溫,不環(huán)保等缺點不能廣泛投入使用。而在泵的內(nèi)部涂裝防腐蝕涂料是一種經(jīng)濟有效的方式,現(xiàn)在防腐蝕涂料使用最廣泛的為環(huán)氧樹脂涂料,其具有優(yōu)異的防腐蝕性能,但其固化物一般偏脆,抗剝離、抗開裂、抗沖擊性能差,涂布后容易脫落。
技術實現(xiàn)要素:
為解決以上問題,本發(fā)明采用PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂制備了一種用于化工泵內(nèi)襯的防腐蝕涂料。具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐候、不粘等性能,提高了涂層硬度,疏水性增強。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種用于化工泵內(nèi)襯的防腐蝕涂料,涂料由A和B兩個部分構成,A部分與B部分質(zhì)量份比為100:10,其中,A 部分由PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、催干劑和溶劑組成,在每100 質(zhì)量份的A 組分中,PTFE樹脂40-45 份、有機硅改性環(huán)氧樹脂10-20份、抗氧化劑0.5-1.0份、消泡劑0.2-0.4份、流平劑0.5-1.0份、催干劑0.01-0.03份、余量為溶劑;B部分由固化劑、固化劑促進劑和溶劑組成,在每100 質(zhì)量份的B 組分中,固化劑 20-30份,固化促進劑 10-15份,余量為溶劑。
優(yōu)選地,所述有機硅改性環(huán)氧樹脂按重量計由以下組分構成:四乙氧基硅烷45 份、六甲基二硅氧烷8份、E-44環(huán)氧樹脂12份、γ-氯丙基三烷氧基硅烷5份、乙醇25 份、丙酮5份、摩爾濃度為0.01mol/L醋酸溶液3份,其合成方法為:將四乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、乙醇加入反應容器中,水浴加熱至50℃,開始滴加醋酸溶液,30min滴加完畢后,在65~75℃下保溫3h,然后加入γ-氯丙基三烷氧基硅烷,保溫2h,形成含有氯丙基的硅氧烷樹脂,再于攪拌下緩慢加入環(huán)氧樹脂和丙酮的溶液,繼續(xù)攪拌反應5h,冷卻到常溫即得有機硅改性環(huán)氧樹脂。
優(yōu)選地,該涂料的制備方法包括以下幾個步驟:
(1)在燒杯中加入配方量的PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、催干劑和溶劑,攪拌速度為1000~1200rpm,攪拌時間為20~30min,得混合物料a ;
(2)另取一燒杯加入配方量的固化劑、固化促進劑和溶劑,攪拌速度為500~600rpm,攪拌時間為10~15min,得混合物料b ;
(3)在攪拌速度為300~350rpm下,將b 緩慢加入到a 中,繼續(xù)在速度為700~800rpm下攪拌30min 至a 與b 混合均勻即得。
(4)將上述混合物用100目過濾網(wǎng)過濾后裝桶。
優(yōu)選地,B部分所用固化劑為鄰苯二甲胺,固化促進劑為2-乙基咪唑,A 部分中溶劑為醋酸甲酯、醋酸丁酯和異丙醇,其質(zhì)量比為8 :6 :4 ,B 部分中溶劑為乙酸異丁酯和乙酸丙酯,其質(zhì)量比為1 :2。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明技術方案制的環(huán)氧樹脂腐蝕涂料與現(xiàn)有同類涂
料比較主要改進是:一、使用了PTFE樹脂,與金屬底材上的活性基團形成化學鍵,增加涂層間的附著力,進而改進了涂層在金屬底材上的耐腐蝕性,使該涂料具有以下特性:1、耐腐蝕性,2、耐熱性, 3、滑動性,4、抗?jié)裥裕?、耐磨損性,6、不粘性;二、在A 部分中采用了特定配方和方法制得的有機硅改性環(huán)氧樹脂。該改性樹脂所含的氯丙基在與環(huán)氧樹脂混合后,進行交聯(lián)固化,形成含-O-Cl-O-鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡結構,這種有機-無機雜化結構,增強了涂層的耐熱性和耐化學品腐蝕性,增加了附著力,提高了耐蝕性;三、助劑的使用,提高了各組分在涂料體系中的相容性,提高了涂料的整體性能,提高了涂層抵御腐蝕蔓延的能力。
具體實施方式:
實施例1
一種用于化工泵內(nèi)襯的防腐蝕涂料,涂料由A和B兩個部分構成,A部分與B部分質(zhì)量份比為100:10,其中,A 部分由PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、催干劑和溶劑組成,在每100 質(zhì)量份的A 組分中,PTFE樹脂40份、有機硅改性環(huán)氧樹脂10份、抗氧化劑0.5份、消泡劑0.2份、流平劑0.5份、催干劑0.01份、余量為溶劑;B部分由固化劑、固化劑促進劑和溶劑組成,在每100 質(zhì)量份的B 組分中,固化劑 20份,固化促進劑 10份,余量為溶劑。
優(yōu)選地,所述有機硅改性環(huán)氧樹脂按重量計由以下組分構成:四乙氧基硅烷45 份、六甲基二硅氧烷8份、E-44環(huán)氧樹脂12份、γ-氯丙基三烷氧基硅烷5份、乙醇25 份、丙酮5份、摩爾濃度為0.01mol/L醋酸溶液3份,其合成方法為:將四乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、乙醇加入反應容器中,水浴加熱至50℃,開始滴加醋酸溶液,30min滴加完畢后,在65~75℃下保溫3h,然后加入γ-氯丙基三烷氧基硅烷,保溫2h,形成含有氯丙基的硅氧烷樹脂,再于攪拌下緩慢加入環(huán)氧樹脂和丙酮的溶液,繼續(xù)攪拌反應5h,冷卻到常溫即得有機硅改性環(huán)氧樹脂。
優(yōu)選地,該涂料的制備方法包括以下幾個步驟:
(1)在燒杯中加入配方量的PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、催干劑和溶劑,攪拌速度為1000rpm,攪拌時間為20min,得混合物料a ;
(2)另取一燒杯加入配方量的固化劑、固化促進劑和溶劑,攪拌速度為500rpm,攪拌時間為10min,得混合物料b ;
(3)在攪拌速度為300rpm下,將b 緩慢加入到a 中,繼續(xù)在速度為700rpm下攪拌30min 至a 與b 混合均勻。
(4)將上述混合物用100目過濾網(wǎng)過濾后裝桶。
優(yōu)選地,B部分所用固化劑為鄰苯二甲胺,固化促進劑為2-乙基咪唑,A 部分中溶劑為醋酸甲酯、醋酸丁酯和異丙醇,其質(zhì)量比為8 :6 :4 ,B 部分中溶劑為乙酸異丁酯和乙酸丙酯,其質(zhì)量比為1 :2。
實施例2
一種用于化工泵內(nèi)襯的防腐蝕涂料,涂料由A和B兩個部分構成,A部分與B部分質(zhì)量份比為100:10,其中,A 部分由PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、催干劑和溶劑組成,在每100 質(zhì)量份的A 組分中,PTFE樹脂45 份、有機硅改性環(huán)氧樹脂20份、抗氧化劑1.0份、消泡劑0.4份、流平劑1.0份、催干劑0.03份、余量為溶劑;B部分由固化劑、固化劑促進劑和溶劑組成,在每100 質(zhì)量份的B 組分中,固化劑30份,固化促進劑 15份,余量為溶劑。
優(yōu)選地,所述有機硅改性環(huán)氧樹脂按重量計由以下組分構成:四乙氧基硅烷45 份、六甲基二硅氧烷8份、E-44環(huán)氧樹脂12份、γ-氯丙基三烷氧基硅烷5份、乙醇25 份、丙酮5份、摩爾濃度為0.01mol/L醋酸溶液3份,其合成方法為:將四乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、乙醇加入反應容器中,水浴加熱至50℃,開始滴加醋酸溶液,30min滴加完畢后,在65~75℃下保溫3h,然后加入γ-氯丙基三烷氧基硅烷,保溫2h,形成含有氯丙基的硅氧烷樹脂,再于攪拌下緩慢加入環(huán)氧樹脂和丙酮的溶液,繼續(xù)攪拌反應5h,冷卻到常溫即得有機硅改性環(huán)氧樹脂。
優(yōu)選地,該涂料的制備方法包括以下幾個步驟:
(1)在燒杯中加入配方量的PTFE樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂、消泡劑、流平劑、催干劑和溶劑,攪拌速度為1200rpm,攪拌時間為30min,得混合物料a ;
(2)另取一燒杯加入配方量的固化劑、固化促進劑和溶劑,攪拌速度為600rpm,攪拌時間為15min,得混合物料b ;
(3)在攪拌速度為350rpm下,將b 緩慢加入到a 中,繼續(xù)在速度為800rpm下攪拌30min 至a 與b 混合均勻即得。
(4)將上述混合物用100目過濾網(wǎng)過濾后裝桶。
優(yōu)選地,B部分所用固化劑為鄰苯二甲胺,固化促進劑為2-乙基咪唑,A 部分中溶劑為醋酸甲酯、醋酸丁酯和異丙醇,其質(zhì)量比為8 :6 :4 ,B 部分中溶劑為乙酸異丁酯和乙酸丙酯,其質(zhì)量比為1 :2。
對比例1
在本發(fā)明方法基礎上,不加A部分的PTFE樹脂,其他步驟保持一致,制作成涂料。
對比例2
在本發(fā)明方法基礎上,不加有機硅改性環(huán)氧樹脂,其他步驟保持一致,制作成涂料
對照組
用現(xiàn)有的普通環(huán)氧樹脂涂料作為對照組。
將上述涂料進行耐腐蝕性能和力學性能測試:
(1)介質(zhì)浸泡法:將上述涂料涂布在金屬片上,每種涂料做成20個涂漆試樣,浸泡在質(zhì)量濃度為37.5%的濃鹽酸(或質(zhì)量濃度為40%的氫氧化鈉)中,測定浸泡到涂層破壞失效至一定程度需要的時間;
(2)醋酸鹽霧試驗:每種涂料做成20個涂漆試樣,試樣放在鹽霧箱內(nèi)被試表面朝上,讓鹽霧自由沉降在被試表面上,試驗周期為:4、8、24、48、96、144、240、360、480、720h
(3)沖擊試驗按GB/T1732-1993,試板為馬口鐵板,膜厚20±3μm ;
(4)參照國標GB528-91 檢測防腐蝕涂料的力學性能
試驗結果如下:其中耐腐蝕性能測試中,采用本發(fā)明方法制成的試樣沒有受到明顯影響,而對比例及對照組都出現(xiàn)了失光、脫落、變色、起泡、軟化、附著力下降等現(xiàn)象;在力學實驗中結果如下表:
表中數(shù)據(jù)均為平均值。
從以上試驗中,可以看出本發(fā)明方法比現(xiàn)有技術具有突出的防腐蝕和力學性能,充分發(fā)揮了該配方的作用,極具有市場前景。