一种钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料

摘要

本发明介绍了一种钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料，包括甲乙组分，其中甲组分各原料的质量百分比为：环氧树脂30～45%、缩水甘油醚活性稀释剂5～15%、有机硅消泡剂0.05～1%、复合防锈颜料20～35%、其他颜料3～10%、硫酸钡矿物填充料5～15%、其他矿物填充料10～20%、聚酰胺蜡0.3～1.5%；乙组分各原料质量份数为：聚酰胺固化剂10～25份、曼尼希碱5～15份、固化促进剂0.5~2份；质量比甲：乙=100：15~35。本发明的涂料由于无溶剂、纯环氧，环境友好、资源节约；提高了涂层的防腐性，耐化学药品性和绝缘性；由于采用了矿物填充料，提高了涂层的坚韧性、耐磨性和抗冲击性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐涂料，特别是一种钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料。 

背景技术

目前钢质埋地管道使用的防腐涂覆层主要有：石油沥青、煤焦油磁漆、环氧煤沥青、熔结环氧粉末涂层（FBE）、挤塑聚乙烯、聚乙烯胶带及复合涂覆层（含3PE）。石油沥青漆、环氧煤焦沥青漆及其玻璃纤维布复合涂层在早期的管道防腐中获得了广泛的应用，但由于含有溶剂，污染环境，施工效率低，劳动强度大，而逐渐被淘汰。熔结环氧树脂涂层与钢管粘结力强、抗各种环境腐蚀好、抗机械冲击高，但耐水性及耐水汽渗透性较差，不适合潮湿区域。为克服上述缺点，开发了三层PE结构，这是一种将环氧树脂的抗阴极剥离粘结性与聚乙烯的抗冲击强度相结合的复合结构。然而聚乙烯的耐老化性能与耐环境应力开裂尚未经长期使用的检验，一旦聚乙烯外覆盖层老化或开裂失效，内层薄薄的环氧树脂就很难达到等效的防腐作用，再加上价格较高，因此它只适合在特殊地质条件下采用。 

沥青复合玻璃纤维布涂层、熔结环氧树脂涂层及3PE保护涂层都是在工厂完成涂装。现场安装焊接后，补口区域表面处理后需进行防腐保护常用补口方式有石油沥青补口、粘胶带补口、粉末环氧补口、PE热缩补口及无溶剂环氧重防腐涂层补口。石油沥青价格低、原料广泛，但劳动条件差，质量难保证，环境污染严重。环氧煤沥青，操作简单，但覆盖层固化时间长，受环境影响大，不适合野外作业，10°以下难以施工，污染环境；冷缠带防腐，操作简单，但粘结力差，防水性差，强度低，受环境影响大；粉末环氧涂层，采用静电喷涂方式，与同种材料防腐的管体溶接好，粘结力强，但防水性差（吸水率高，0.83%），给阴极保护设计带来困难，现场器具要求高，需要高温处理，操作难度大，质量不易控制；3PE热缩材料，密封性强，机械强度高，防水性强，质量稳定，不污染环境，但需要热熔处理施工方便，适用性差，成本高。 

无溶剂环氧重防腐涂料与环氧粉末涂料其涂层物质结构相近，性能相仿，对金属具有良好的附着力，耐阴极剥离性优，涂层坚韧、耐磨，耐化学介质腐蚀性优，并且大大提高了耐水性，可进行刷涂、刮涂及辊涂施工，施工便捷，不需要加温处理，极大的方便了管道补口施工；同时无溶剂环氧重防腐涂料具备成本低，施工要求低等特性，具有非常高的性价比。无溶剂环氧重防腐涂料与经表面处理的石油沥青涂层、环氧粉末涂层及PE复合涂层配套附着良好，可应用于钢质埋地管道的补口防腐。 

专利CN200986082Y公开一种复合交联聚乙烯防腐缠绕带，具有拉伸强度高、硬度高、耐环境应力开裂、耐温、防腐效果好。 

专利CN200610016979.7公开一种无溶剂环氧胶粘剂与玻璃钢复合层的防腐技术，提供环氧玻璃钢防腐方案，但施工工艺复杂，需要刮涂胶黏剂3~5层、缠绕玻璃纤维布2~3层，费时费力、成本高。 

专利CN101033335公开一种聚脲弹性体管道防腐保护材料，快速固化，不受环境温度、湿度的影响，强度好、伸长率高、柔韧性好、耐磨性高、耐老化、防腐蚀等特点。特别适用于架空管及直埋管、市政污水管、石油管道、煤气管道以及各类钢制化工储罐等防腐条件下使用，但需要专用设备，施工要求高。 

专利CN1309015公开一种防腐管道涂层制备方法，该方法通过流水生产线完成了管道的除锈、刷底漆、干燥、涂胶、缠带、烘干等步骤，制备出环氧煤沥青防腐管道，本发明不仅适用环氧煤沥青带，也适用其它材料的成型带，简化了制备工艺，提高生产率，缩短生产周期，且涂层厚度均匀无针孔产生，粘接力强，防腐质量好，适用于大批量的机械化工业化生产。 

本公司已申请的专利《在线石油管道修复自动化喷涂用无溶剂环氧重防腐涂料》，专利号CN101638546，公开一种石油管线在线自动化喷涂用的无溶剂环氧重防腐涂料，防腐性能满足SY/T 0315的要求，防腐施工效率高，可用于石油管线的在线修复及新建管线防腐。 

管道防腐涂层在工厂制管时已涂装，现场安装焊接拼装时需要对补口区域进行防腐保护，目前常用的补口方式包括石油沥青漆补口、粘胶带补口、粉末环氧补口、PE热缩补口。这些补口方式存在不同的技术缺点：其中石油沥青漆污染环境、耐温性差；冷缠带防腐，粘结力差，防水性差，强度低，受环境影响大；粉末环氧涂层耐水性差、施工难；PE热缩施工难度大，需要加热处理，成本高。为此开发便于现场补口施工、防腐性能符合相关标准要求的无溶剂环氧重防腐涂料具有极大的先进性。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料，适用于钢质埋地管道的补口防腐，也可应用于新建管道工程的防腐，和其它钢结构件和钢筋混凝土工程的防腐；产品性能不低于粉末环氧涂层，能完全满足钢质埋地管道防腐技术要求，并且施工简便，满足管道补口的应用要求。 

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案： 

本发明的一种钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料，包括甲乙组分，其中甲组分各原料的质量百分比为：环氧树脂30～45%、缩水甘油醚活性稀释剂5～15%、有机硅消泡剂0.05～1%、复合防锈颜料20～35%、其他颜料3～10%、硫酸钡矿物填充料5～15%、其他矿物填充料10～20%、聚酰胺蜡0.3～1.5%；乙组分各原料为甲组分总质量百分比为：聚酰胺固化剂10～25%、曼尼希碱固化剂5～15%、固化促进剂0.5~2%；质量比甲组分：乙组分=100：15~35。

所述的环氧树脂的规格为：分子量为330~420，环氧值为0.42~0.55。 

所述的缩水甘油醚活性稀释剂，具体为甲苯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚任一种或任意比例混合物。 

所述的有机硅消泡剂，具体为BYK公司的牌号BYK-A530。 

所述的复合防锈颜料为复合铁钛粉防锈颜料。 

所述的其他颜料为氧化铁黑、氧化铁黑、钛白粉、碳黑任一种或任意比例混合物。 

所述的聚酰胺蜡为CRAY VALLY 公司的ULTRA酰胺蜡。 

所述的其他矿物填充料为滑石粉、云母粉、长石粉任一种或任意比例混合物。 

所述的聚酰胺固化剂规格为：胺值200~400mgKOH/g，优选胺值250~350 mgKOH/g的聚酰胺。 

所述的曼尼希碱固化剂规格为：胺值400~550mgKOH/g。 

所述的固化促进剂具体为DMP-30。 

本发明的钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料，其制备方法为：甲组分是将环氧树脂、活性稀释剂和有机硅消泡剂加到不锈钢拉缸中，经高速分散均匀后，再加入复合防锈颜料、矿物填充料及其他颜料，再经高速分散均匀，砂磨，细度达到≤100μm时即可出料，用80目滤网过滤后包装；乙组分是按比例将曼尼希碱、聚酰胺固化剂和固化促进剂分别加到不锈钢拉缸中，低速分散15min，混合均匀即可。 

本发明的钢质埋地管道补口用无溶剂环氧重防腐涂料主要技术指标见表1. 

表1、无溶剂环氧重防腐涂料主要技术指标

本发明的技术方案特点是是：

（1）通过采用低分子量的环氧树脂、活性稀释剂、低粘度的固化剂、吸油量低机械强度高的颜填料而使本发明的产品具有较适合的粘度，具有良好的施工性能，应对埋地管道补口复杂的施工环境，满足施工要求。

（2）通过采用低粘度的聚酰胺固化剂、曼尼希碱固化剂和固化促进剂复配技术，提高聚酰胺固化剂的固化速度，同时兼顾聚酰胺固化剂的适用期长、柔韧性优和附着强等优点；通过曼尼希碱固化剂及固化促进剂改性，加速涂层干燥，达到快速施工快速修补目的。 

（3）采用复合防锈颜料与矿物填充料复配，复合防锈颜料可与钢基材形成螯合，提高涂层的防腐性能，并且矿物填充料具有较高的径厚比，片状纤维结构具有良好的阻隔屏蔽功能，增强涂层的综合机械性能，防水抗渗、抗龟裂。 

（4）为提高涂料施工性能，选用触变性强、对涂料运动粘度影响低的聚酰胺腊类触变剂，聚酰胺蜡触变剂具有优良的触变性，可提高涂料的防流挂性，并且不会明显增加涂料的粘度。从而实现提高触变效果与低粘度的平衡，一次涂装涂膜厚度可达到800微米不流挂。 

具体施工时，（请具体用文字描写施工和涂料使用方法，附图删除就是了。专利文件除了表面结构外，一般不允许使用照片。） 

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

本发明的无溶剂环氧重防腐涂料，由于无溶剂、纯环氧，属于环境友好型、资源节约型涂料；由于无溶剂，提高了涂层的防腐性，耐化学药品性和绝缘性；由于采用了矿物填充料，提高了涂层的坚韧性、耐磨性和抗冲击性。

附图说明

图1是无溶剂环氧重防腐涂料甲组分生产工艺流程图。 

具体实施方式

本发明实施例见表2。 

表2、实施例 

甲组分原材料名称实施例1实施例2实施例3环氧树脂303545活性稀释剂51013.5有机硅消泡剂0.050.51复合防锈颜料332015其他矿物填充料101510聚酰胺蜡1.510.5硫酸钡矿物填充料15105其他颜料5.458.510乙组分原材料名称实施例1实施例2实施例3聚酰胺固化剂102025曼尼希碱固化剂8145固化促进剂0.512

实施例1中，环氧树脂牌号为E51，活性稀释剂为甲苯基缩水甘油醚，有机硅消泡剂牌号为BYK-A530，复合防锈颜料为复合铁钛粉，其他矿物填充料为滑石粉，其他颜料为氧化铁红，聚酰胺蜡为CRAY VALLY 公司的ULTRA酰胺蜡，硫酸钡矿物填充料为500目的重晶石粉，曼尼希碱固化剂为T31固化剂，聚酰胺固化剂为科宁公司牌号为125的聚酰胺固化剂，固化促进剂为DMP-30。

实施例2中，环氧树脂牌号为E44，活性稀释剂为苯基缩水甘油醚，有机硅消泡剂牌号为BYK-A530，复合防锈颜料为复合铁钛粉，其他矿物填充料为长石粉，其他颜料为钛白粉，聚酰胺蜡为CRAY VALLY 公司的ULTRA酰胺蜡，硫酸钡矿物填充料为500目的重晶石粉，曼尼希碱固化剂为T31固化剂，聚酰胺固化剂为CRAY VALLY 公司牌号为140的聚酰胺固化剂，固化促进剂为DMP-30。 

实施例3中，环氧树脂牌号为E52，活性稀释剂为丁基缩水甘油醚，有机硅消泡剂牌号为BYK-A530，复合防锈颜料为复合铁钛粉，其他矿物填充料为云母粉，其他颜料为氧化铁黑，聚酰胺蜡为CRAY VALLY 公司的ULTRA酰胺蜡，硫酸钡矿物填充料为500目的重晶石粉，曼尼希碱固化剂为T31固化剂，聚酰胺固化剂为科宁公司牌号为150的聚酰胺固化剂，固化促进剂为DMP-30。 

表3、实施例2的主要技术指标