高粘結高耐溫尼龍防腐涂料及制備涂刷方法

高粘結高耐溫尼龍防腐涂料及制備涂刷方法
【專利摘要】本發明公開了一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料及制備涂刷方法，該涂料由以下按照質量份數計量的原料組成：尼龍：100份；極性彈性體：5?10份；抗氧劑：0.2?0.4份；高效導熱劑：2?5份；分散潤滑劑：0.2?0.4份。材料具有優異的硬度和卓越的耐溫性，同時具有優異的韌性和抗蠕變性能。
【專利說明】
高粘結高耐溫尼龍防腐涂料及制備涂刷方法
技術領域
[0001] 本發明涉及樣子防腐涂料及其制備方法，具體涉及一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂 料及制備涂刷方法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發展，化工、石油、船舶、電廠、公用事業等各行業對管道、栗等防腐要 求日益迫切而且檔次不斷提高，對材料防腐性能也提出了越來越高的要求。專利 CN922397360.9公布了一種鋼塑整體粘合的防腐管道及容器的制備方法，該管道及容器由 鋼體和熱塑性塑料層組成，具有鋼塑粘結牢固、防腐性能好的優點，可用于化工、冶金等領 域。然而，普通的單層熱塑性防腐內襯在要求苛刻的應用領域(高溫強堿腐蝕、鹵系酸液腐 蝕)下，不能滿足要求。在高腐蝕作業環境下，必須采用防腐性能更高的熱固性材料。以往這 些材料一般采用熔結環氧粉末(FBE)、煤焦油瓷漆(CTE)及聚乙烯復合結構(三層PE)。這些 防腐材料總體防腐性能可滿足油氣管道腐蝕防護的要求，但仍有各自的缺陷，如熔結環氧 粉末防腐層較薄，抗機械損傷強度差;煤焦油瓷漆冷脆、熱流淌及對環境可能造成污染的缺 點，使其應用面越來越窄；而且聚乙烯三層復合結構防腐施工工藝復雜。專利CN101240134A 公布了一種環氧改性聚乙烯雙組分粉末涂料，該涂料在適當環境下發生交聯反應，形成互 穿網絡結構，具有優良的防腐性能，但該方法采用的原料粘度較大，特別是環氧樹脂，為了 獲得優良的機械性能，一般采用高粘度環氧，因此材料粘性大，不適合滾塑成型工藝，而且， 該材料的制備方法中，無機粒子的加入屬于干混工藝，分散不均勻，用于滾塑成型時，極易 沉淀在金屬管道和內襯材料之間，大大降低了內襯材料和金屬之間的粘結力，在負壓環境 下，易造成脫殼。專利CN87100920A公布了一種防腐耐磨粉末涂料及該涂料的涂敷方法，該 方法以環氧樹脂，尼龍粉，雙氰胺，鑄石粉為原料制備了防腐涂料，該涂料兼有防腐、耐磨、 強化的功效，可用于金屬管道在酸堿環境中的防腐，但同樣由于材料粘性較大，更適合噴涂 工藝。專利0吧01120454406.9、0呢00520035161.0及0呢00910198529.8均采用多層環氧樹 脂防腐涂層，該方法先在金屬管道壁上涂覆上一層環氧粉末，然后再涂覆上一層膠黏劑，最 后包裹一層聚烯烴。該防腐管道采用多層防腐涂層，不僅有效地提高了管道的防腐性能，而 且賦予材料優良的粘結力。但該材料由于施工工藝繁瑣，生產控制比較繁瑣，成本較高，且 在焊縫處容易出現擠壓減薄現象，造成覆蓋層缺陷或產生空鼓，造成陰極保護死區。主要用 于管道外防腐，對于內防腐特別是口徑較小的管道，并不適用。
[0003] 為了獲得更高的生產效率，近年來旋塑(旋轉淋涂)工藝在防腐行業得到了廣泛的 應用，實現了管道內壁和小口徑管道的重防腐。目前，國內旋塑原料當中線性低密度聚乙烯 所占的比例為93%。在上述高防腐領域中，由于線性低密度聚乙烯耐腐蝕，耐磨，防滲透，耐 熱蠕變性方面的缺點，限制了線性低密度聚乙烯的應用。之后，交聯聚乙烯開始被應用到管 道防腐領域。專利CN1039039A采用輻射的方法制備了輻射型交聯聚乙烯，并將材料用于油 田集輸鋼制防腐保溫管道的補口方面。然而，相對化學交聯，輻射交聯效率很低，材料交聯 度低，無法滿足防腐要求，且由于設備限制，很難實現小口徑長管道的內防腐。專利 CN1524899A、CN1523052A以線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯復合配料為基礎樹脂，采用 過氧化物交聯工藝制備交聯聚乙烯滾塑專用料，該工藝制備的交聯聚乙烯具有良好的抗沖 擊和耐化學性能，但兩種原料都是低密度聚乙烯，原料的熱力學強度相對較差，經過交聯以 后，密度進一步降低，雖然材料不會被溶解性腐蝕，但容易被溶脹性腐蝕，不適合用于對腐 蝕、阻隔性要求較高的管道，且這種方法制備的管道耐磨性能提高幅度不大，在對耐磨性能 要求較高的粉煤灰、泥沙、糧食輸送領域，不建議使用。專利CN 1876706A公布了硅烷交聯 聚乙烯塑料的制備方法，該方法廣泛應用在抗開裂管材、電纜料方面，但該工藝成型的材料 必須經過水浴(或蒸氣浴）后處理，交聯所需的水分都是從處界擴散而來。水在聚乙烯等非 親水性高聚物中的擴散速度慢，而且制品越厚，交聯所需的時間越長，需要消耗大量能源， 給硅烷交聯聚烯烴工業化帶來了很大的不便，增加了工藝流程和成本。另外，無論是過氧化 物工藝還是硅烷工藝的交聯聚乙烯，由于基礎樹脂聚乙烯的固有屬性，使得防腐涂層在高 溫下雖然不會熔融，但仍然會變軟，甚至發生脫殼現象，不能應用在高溫介質的防腐環境 中，而且交聯工藝控制復雜，增加了設備成型的難度。

【發明內容】

[0004] 發明目的：針對以上現有技術存在的缺點，提出一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料 及其制作和涂刷方法，該復合涂料可使管道防腐層具有優異的剛性和硬度，同時具有優異 的耐化學腐蝕、尚阻隔、尚耐熱，尚粘結的性能。
[0005] 技術方案:本發明所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，該涂料包括以下按照 質量份數計量的原料組成： 尼龍 100份 彈性體 5-10份 抗氧劑 0.2-0.4份 高效導熱劑 0-5份 分散潤滑劑 〇-〇. 4份。
[0006] 進一步的，所述的尼龍選擇均聚尼龍和共聚尼龍中的一種或者兩種組合，所述的 尼龍包括 PA6，PA66，PA1010，PA12，PA1212，PA1012，PA6T，PA10T，PA9T，PA46。
[0007] 進一步的，所述的彈性體選擇苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚 物，乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐，乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯共聚物，聚氨酯彈性 體，乙烯-丙烯酸共聚物中的一種或者幾種。
[0008] 進一步的，所述的高效導熱劑選擇納米級碳化硅、氮化鋁、氮化硼、氧化鎂、氧化鋁 及石墨粉末中的一種或者幾種。
[0009] 進一步的，所述的分散潤滑劑選擇乙撐雙硬脂酰胺，聚乙烯蠟，褐煤酸，硬脂酸鈣， 硬脂酸，硅酮粉中的一種或者幾種。
[0010] 進一步的，所述的抗氧劑選擇亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復合抗 氧劑，其亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑的重量比為1: 〇. 3-1:0.7。
[0011] 本發明還公開了上述一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料的制備涂刷方法，包括如下 步驟： (1)將尼龍預先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與彈性體、抗氧劑、高效導熱劑、分 散潤滑劑按一定質量份數稱重，在攪拌機中混合2-10分鐘；而后在雙螺桿擠出機中擠出造 粒，擠出溫度為230-280°C，螺桿轉速為300-500rpm，經擠出造粒后，磨粉50-100目，并將粉 料干燥至水分含量低于600ppm; (2) 用噴砂機對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中加熱，待溫度達到270-280°C 時，取出管道或設備并開始向管道內填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設備內多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中，加熱至270 °C，并保溫10-20分鐘； (4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0012] 有益效果:本發明提供的復合涂料基礎樹脂為尼龍，與目前普遍采用的聚乙烯相 比，涂層材料具有更優異的剛性和硬度，同時具有優異的韌性和抗蠕變性能。本發明提供的 涂料組分中含有彈性體，可賦予涂層卓越的粘彈性，使得材料不會因為收縮而產生脫落和 皸裂現象，甚至可實現材料的自愈合。本發明提供的涂料中含有高效導熱劑，可以有效地將 涂料所受熱量傳導給金屬管道，提高涂料的耐熱性能。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明： 實施例1 一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，該涂料包括以下按照質量份數計量的原料組成： 尼龍6 100份 乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐 5份 復合抗氧劑 0.2份 其中的復合抗氧劑由亞磷酸酯類抗氧劑168與受阻酚類抗氧劑1010按重量比1:0.3混 合而成。
[0014] 上述一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料的制備涂刷方法，包括如下步驟： 1)將尼龍預先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與彈性體、抗氧劑按上述質量份數 稱重，在攪拌機中混合2分鐘；而后在雙螺桿擠出機中擠出造粒，擠出溫度為230°C，螺桿轉 速為350pm，經擠出造粒后，磨粉50目，并將粉料干燥至水分含量低于600ppm。
[0015] 2)用噴砂機對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； 3) 將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中加熱，待溫度達到270Γ時，取出 管道或設備并開始向管道內填滿粉末涂料，放置1分鐘后，除去管道或設備內多余的、未熔 化的粉料，再次將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中，加熱至270Γ，并保溫 15分鐘； 4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0016] 實施例2 一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，該涂料包括以下按照質量份數計量的原料組成： 尼龍12 100份 乙烯辛烯共聚物接枝馬來酸酐10份 納米級氮化鋁(細度10000目）2份 硬脂酸鈣 0.2份 復合抗氧劑 0.3份 其中的復合抗氧劑由亞磷酸酯類抗氧劑168與受阻酚類抗氧劑1010按重量比1:0.3混 合而成。
[0017] 涂料制備及涂刷方法： 1)將尼龍預先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與彈性體、抗氧劑、高效導熱劑、分 散潤滑劑按上述質量份數稱重，在攪拌機中混合5分鐘；而后在雙螺桿擠出機中擠出造粒， 擠出溫度為240°C，螺桿轉速為400pm，經擠出造粒后，磨粉60目，并將粉料干燥至水分含量 低于600ppm。
[0018] 2)用噴砂機對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； 3) 將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中加熱，待溫度達到280Γ時，取出 管道或設備并開始向管道內填滿粉末涂料，放置2分鐘后，除去管道或設備內多余的、未熔 化的粉料，再次將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中，加熱至270Γ，并保溫 10分鐘； 4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0019] 實施例3 一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，該涂料包括以下按照質量份數計量的原料組成： 尼龍1212 100份 乙烯-丙烯酸共聚物 1〇份 納米級碳化硅(細度10000目） 5份 硬脂酸 0.4份 復合抗氧劑 0.4份 其中的復合抗氧劑由亞磷酸酯類抗氧劑168與受阻酚類抗氧劑1010按重量比1:0.3混 合而成。
[0020] 涂料制備及涂刷方法： 1)將尼龍預先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與彈性體、抗氧劑、高效導熱劑、分 散潤滑劑按上述質量份數稱重，在攪拌機中混合10分鐘;而后在雙螺桿擠出機中擠出造粒， 擠出溫度為260°c，螺桿轉速為450rpm，經擠出造粒后，磨粉80目，并將粉料干燥至水分含量 低于600ppm。
[0021] 2)用噴砂機對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； 3) 將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中加熱，待溫度達到280Γ時，取出 管道或設備并開始向管道內填滿粉末涂料，放置2分鐘后，除去管道或設備內多余的、未熔 化的粉料，再次將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中，加熱至270Γ，并保溫 15分鐘； 4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0022]各實施例測試結果如下：
從上表可以看出，采用本方法制備的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料具有較高的硬 度，較好的耐熱性，與聚乙烯滾塑料相比，剛韌平衡，本方法制備的高耐溫、高粘接尼龍粘涂 料具有優良的綜合性能，能夠滿足多種防腐要求。
[0023]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖 然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人 員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1. 一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，其特征在于：該涂料包括以下按照質量份數計量 的原料組成： 尼龍 100份 彈性體 5-10份 抗氧劑 0.2-0.4份 高效導熱劑 0-5份 分散潤滑劑 〇-〇. 4份。2. 根據權利要求1所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，其特征在于:所述的尼龍選 擇均聚尼龍和共聚尼龍中的一種或者兩種組合，所述的尼龍包括PA6，PA66，PA1010，PA12， PA1212，PA1012，PA6T，PA10T，PA9T，PA46。3. 根據權利要求1所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，其特征在于:所述的彈性體 選擇苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物，乙烯-辛烯共聚物接枝馬來酸酐， 乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯共聚物，聚氨酯彈性體，乙烯-丙烯酸共聚物中的一種或 者幾種。4. 根據權利要求1所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，其特征在于:所述的高效導 熱劑選擇納米級碳化硅、氮化鋁、氮化硼、氧化鎂、氧化鋁及石墨粉末中的一種或者幾種。5. 根據權利要求1所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，其特征在于:所述的分散潤 滑劑選擇乙撐雙硬脂酰胺，聚乙烯蠟，褐煤酸，硬脂酸鈣，硬脂酸，硅酮粉中的一種或者幾 種。6. 根據權利要求1所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料，其特征在于:所述的抗氧劑 選擇亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復合抗氧劑，其亞磷酸酯類抗氧劑與受阻 酚類抗氧劑的重量比為1: 〇. 3-1:0.7。7. 根據權利要求1-6任一一項所述的一種高粘結高耐溫尼龍防腐涂料的制備涂刷方 法，其特征在于:包括如下步驟： (1) 將尼龍預先干燥處理至水分含量低于600ppm，并與彈性體、抗氧劑、高效導熱劑、分 散潤滑劑按一定質量份數稱重，在攪拌機中混合2-10分鐘；而后在雙螺桿擠出機中擠出造 粒，擠出溫度為230-280°C，螺桿轉速為300-500rpm，經擠出造粒后，磨粉50-100目，并將粉 料干燥至水分含量低于600ppm; (2) 用噴砂機對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中加熱，待溫度達到270-280°C 時，取出管道或設備并開始向管道內填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設備內多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設備至于水平旋轉或雙向旋轉的的裝置中，加熱至270 °C，并保溫10-20分鐘； (4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
【文檔編號】C09D5/08GK105838238SQ201610363120
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】李云巖, 瞿海德, 瞿超, 王祥, 邱錢鑫
【申請人】南通好的防腐裝備有限公司