管道减阻耐高温涂料及其制备方法和使用方法与流程

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种管道减阻耐高温涂料及其制备方法和使用方法。

背景技术：

1、目前我国北方城市供暖以采暖热媒用的管道输送热水为主，在热力管线投入运行以后，热水会对管道进行腐蚀，造成管道表面粗糙度增加，增大了热水在管道中的摩擦力，同时也降低了管道的流通量，管道内壁由于受到热水腐蚀逐年加剧，轻者使管道受压部分的壁厚减薄，降低了设备及材料的使用寿命，重者则无法满足强度要求，需要维修或报废，甚至会发生管道爆裂导致供热系统无法正常运行的问题，严重时会危及人的生命财产安全，造成不良社会影响和重大经济损失。

2、因此，业内非常关注所述热力管道的外部和内壁的防腐。专利cn201810823794.x公开了一种热力管道内壁用耐高温减阻节能重防腐涂料，含有a、b两种组分，a组分的重量百分比为：酚醛环氧树脂20％～30％；有机硅环氧杂化树脂20％～30％；不含有机硅的聚合物消泡剂0.3％～0.5％；含颜料亲和基团高分子共聚体分散剂0.5％～0.7％；疏水性气相二氧化硅0.35％～0.5％；蓖麻油改性衍生物流变助剂0.35％～0.8％；改性磷酸锌3.0％～5.0％；三聚磷酸铝2.0％～4.0％；云母粉10.0％～20.0％；滑石粉10.0％～15.0％；钛白粉5.0％～10.0％；聚四氟乙烯粉末2.0％～5.0％；二甲苯2.0％～7.0％；正丁醇1.0％～3.0％；b组分的重量百分比为：改性脂环族胺72.5％～75.5％；氨基烷氧基硅烷24.5％～27.5％。该技术能一定程度上保护管道内壁不受热水介质腐蚀，但该涂料为含有voc(挥发性有机化合物)的溶剂型涂料，这类涂料会排放voc，不仅味道刺鼻，而且voc对环境中的潮气敏感，使得这类涂料在施工的操作性和涂料储存的稳定性上表现较差，而且涂覆后的漆膜容易起泡，此外排放的voc对环境很不友好，随着目前社会对环保的要求越来越高，对涂料中有机挥发物的限制越来越严格，溶剂型涂料终将逐渐被对环境友好的环保型涂料所代替。

3、cn202210837392.1公开了一种热力管道减阻耐高温涂料及其制备方法和使用方法，其中，所述热力管道减阻耐高温涂料包括a组分和b组分，所述a组分中各组分的重量份数依次为：酚醛环氧树脂20-30份；有机硅树脂5-10份；助剂1-3份；颜填料20-60份；所述b组分中各组分的重量份数依次为：改性酚醛胺10-20份；改性胺预聚物1-5份。该热力管道减阻耐高温涂料可以一定程度上解决现有技术中热力管道减阻耐高温排放voc及涂料性能不佳的问题，但是机械性能较差，抗冲击强度较弱。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种管道减阻耐高温涂料及其制备方法和使用方法，具有良好的附着力、致密性、耐高温、耐腐蚀性能、且具有良好的机械性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种管道减阻耐高温涂料，包括a组份和b组份，所述a组分中各组分的重量份数依次为：

3、

4、所述b组分中各组分的重量份数依次为：

5、改性酚醛胺    10-20份；

6、改性胺预聚物  1-5份。

7、进一步地，a组分中，所述助剂包括重量比为(0.2-0.5)：(0.2-0.5)：(0.4-0.8)：(0.4-1)的流平剂、消泡剂、分散剂和防尘增稠剂。

8、进一步地，所述的流平剂选自聚丙烯酸酯流平剂；所述消泡剂选自破泡聚硅氧烷消泡剂；所述分散剂选自含酸性基团的共聚物分散剂；所述防沉增稠剂为质量比为(0.2～0.5):(0.2～0.5)的疏水性气相二氧化硅和聚酰胺蜡粉的防沉增稠剂。

9、进一步地，a组分中，所述颜填料包括重量比为(5-15)：(10-20)：(5-15)：(2-5)的磷酸锌、钛白粉、三聚磷酸铝和铁黑粉。

10、进一步地，a组分中，所述呋喃树脂采用济宁宏明化学试剂的hk-6树脂；

11、聚醚砜选用巴斯夫的e2010树脂。

12、进一步地，b组分中，所述改性酚醛胺采用山东摩尔化工的wscm-6001lv产品。

13、进一步地，b组分中，所述改性胺预聚物通过以下方法制得：将改性脂环族胺和呋喃树脂以及磷酸，在干净无水和无醇类溶剂残留的容器中，加热到50～80℃，低速分散3～6小时，降低至室温，分散3～6小时后即得到所述改性胺预聚物。

14、进一步地，所述改性脂环族胺选自巴斯夫baxxodur ec330的产品；

15、改性脂环族胺和呋喃树脂以及磷酸的质量比为1：(0.5～2)：(0.01～0.1)。

16、本发明还提供一种管道减阻耐高温涂料的制备方法，包括以下步骤：

17、制备a组分：

18、s1：称取缩水甘油醚环氧树脂、呋喃树脂和聚醚砜，并加入n,n-二甲基甲酰胺混合；

19、s2：在搅拌条件下向所述sa1体系中依次加入消泡剂、流平剂和分散剂，分散后加入疏水性气相二氧化硅；

20、s3：在搅拌条件下向所述sa2体系中依次加入磷酸锌、三聚磷酸铝、钛白粉和铁黑粉，分散后加入聚酰胺蜡粉增稠剂，得到所述a组分；

21、制备b组分：

22、将所述改性胺预聚物与改性酚醛胺混合后分散均匀，得到b组分。

23、本发明还提供一种管道减阻耐高温涂料的使用方法，将a组分与b组分按照重量比3-7:1混合，用作管道减阻耐高温涂料。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

25、(1)本发明热力管道减阻耐高温涂料，采用缩水甘油醚环氧树脂、呋喃树脂和聚醚砜构成树脂体系，其中缩水甘油醚环氧树脂为含缩水甘油醚结构的环氧树脂，可以降低固体环氧的粘度，参与树脂的交联固化；呋喃树脂分子结构中含有呋喃环，受热时能彼此交联固化，聚醚砜有更高的耐热性与刚性，其tg为225℃，热变形温度为203℃。在200℃下机械性能基本不变，聚醚砜在高温下有优良的抗蠕变性和尺寸稳定性，三者构成的树脂体系，但由于呋喃环上含有双键，而且杂环在某些条件下有开环倾向，可以与缩水甘油醚环氧树脂混溶性良好，且相互反应，具有突出的耐碱、耐酸、耐溶剂和耐热等优良性能，同时，采用高耐热性的改性脂环胺和呋喃树脂聚合反应的预聚物和改性酚醛胺作为固化剂，复合使用多种防锈颜料体系，使得该涂料有良好的附着力、致密性、耐高温、耐腐蚀性能、且具有良好的机械性能。

26、而且，涂料不含可挥发性溶剂，可消除涂层针孔，提高涂层致密性、抗渗透性、耐磨性和耐腐蚀性能。因此，涂层表面平整光滑，表面张力小，与水之间的接触角大于90度。表面粗糙度ra≤3μm，磨耗低于30mg/1000转，比原有的溶剂型产品有更好的减阻耐磨以及耐高温高压的效果。

27、此外，本发明的热力管道减阻耐高温涂料为无溶剂型涂料，可消除对施工人员造成的身体伤害和施工现场发生火灾的危险，可减少通风设备的使用，避免了溶剂挥发而造成的资源浪费，减少了对环境的影响，因而具有推广应用的前景。

技术特征：

1.一种管道减阻耐高温涂料，其特征在于，包括a组份和b组份，所述a组分中各组分的重量份数依次为：

2.根据权利要求1所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，a组分中，所述助剂包括重量比为(0.2-0.5)：(0.2-0.5)：(0.4-0.8)：(0.4-1)的流平剂、消泡剂、分散剂和防尘增稠剂。

3.根据权利要求2所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，所述的流平剂选自聚丙烯酸酯流平剂；所述消泡剂选自破泡聚硅氧烷消泡剂；所述分散剂选自含酸性基团的共聚物分散剂；所述防沉增稠剂为质量比为(0.2～0.5):(0.2～0.5)的疏水性气相二氧化硅和聚酰胺蜡粉的防沉增稠剂。

4.根据权利要求1所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，a组分中，所述颜填料包括重量比为(5-15)：(10-20)：(5-15)：(2-5)的磷酸锌、钛白粉、三聚磷酸铝和铁黑粉。

5.根据权利要求1所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，a组分中，所述呋喃树脂采用济宁宏明化学试剂的hk-6树脂；

6.根据权利要求1所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，b组分中，所述改性酚醛胺采用山东摩尔化工的wscm-6001lv产品。

7.根据权利要求1所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，b组分中，所述改性胺预聚物通过以下方法制得：将改性脂环族胺和呋喃树脂以及磷酸，在干净无水和无醇类溶剂残留的容器中，加热到50～80℃，低速分散3～6小时，降低至室温，分散3～6小时后即得到所述改性胺预聚物。

8.根据权利要求7所述的管道减阻耐高温涂料，其特征在于，所述改性脂环族胺选自巴斯夫baxxodur ec330的产品；

9.一种如权利要求1-8中任一所述的管道减阻耐高温涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种如权利要求1-8中任一所述的管道减阻耐高温涂料的使用方法，其特征在于，将a组分与b组分按照重量比3-7:1混合，用作管道减阻耐高温涂料。

技术总结
本发明涉及一种管道减阻耐高温涂料及其制备方法和使用方法，包括A组分和B组分，所述A组分中各组分的重量份数依次为：缩水甘油醚环氧树脂20‑30份；呋喃树脂5‑10份；聚醚砜5‑10份；N,N‑二甲基甲酰胺5‑15份；助剂1‑3份；颜填料20‑60份；所述B组分中各组分的重量份数依次为：改性酚醛胺10‑20份；改性胺预聚物1‑5份。本发明提供的热力管道减阻耐高温涂料及其制备方法和使用方法可以解决现有技术中热力管道减阻耐高温排放VOC及涂料性能不佳的问题。

技术研发人员：李芳,崔杰,刘强,徐克奇,孙健,丁武斌,李志强
受保护的技术使用者：上海海隆赛能新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23