[发明专利]一种管道用无溶剂聚氨酯补口防腐涂料

说明书

技术领域

本发明是一种金属管道用无溶剂聚氨酯补口防腐涂料，涉及金属材料的一般防蚀和管道系统技术领域。

背景技术

目前输油输气管道干支线防腐层大部分采用3层PE防腐层，在现有各种补口材料中，适用于3PE防腐管线补口的基本类型包括以下4种：(1)热缩聚乙烯防腐制品；(2)双组份无溶剂环氧涂料；(3)双组份无溶剂聚氨酯涂料；(4)冷缠和热防腐缠带。

出于对使用效果的顾虑，受产品技术和作业装备条件等因素限制，目前在干线3层PE防腐补口上仍以热缩聚乙烯材料为主。液体涂料补口是一种较新技术，主要有液态环氧和聚氨酯两种，与辐射交联聚乙烯热收缩制品补口相比，具有涂装过程简单，与钢材界面粘接强度高，修补容易，检验结果可靠，没有阴极保护电流屏蔽等优点。

与环氧液体涂料相比，聚氨酯液体涂料补口有两大优势：一是固化速度快，尤其是温度较低时仍能够正常、快速固化，能减少补口作业时间；二是可很方便的通过调节聚氨酯补口涂料中羟基组份以及异氰酸酯的结构，获得较优的平衡性能，因而聚氨酯补口涂料可避免环氧液体补口涂料柔韧性、耐冲击性较差的缺点。

现有的聚氨酯补口涂料，通常由含羟基组份、填料、功能性助剂等组成的A组份，以及含异氰酸酯的B组份构成。含羟基组份多选用基于环氧丙烷，通过阴离子开环聚合，而得到的两官能度或者三官能度的聚环氧丙烷多元醇以及它们的复配物组成。专利CN1089965A描述了一种适用于金属防腐的双组份聚氨酯涂料，其中，聚醚组份由两官能度，羟基当量在500-2000之间的聚环氧丙烷多元醇；以及三官能度，羟基当量在100-200之间的聚环氧丙烷多元醇复配而成。

但是，基于阴离子开环聚合，得到的聚环氧丙烷多元醇，其端羟基为仲羟基。这会产生以下问题：

(1)聚氨酯防腐涂料中的B组份异氰酸酯，很容易与A组份中残留的微量水或者大气中的潮气发生反应，产生气泡，从而影响涂料的性能。为了解决这一问题，通常需要对A组份进行深度脱水，并且加入大量吸水剂，选择干燥天气施工等方法，减少涂层气泡问题。

(2)仲羟基的反应活性比伯羟基与异氰酸酯组分的反应活性低，因而，要达到快速固化的效果，需要加入相当比例的促进仲羟基与异氰酸酯反应的固化促进剂。

另外，为了适用于管道阴极保护的需要，聚氨酯补口涂料还需要具有良好的抗阴极剥离能力。与环氧补口涂料相比，聚氨酯补口涂料固化后的成膜物中，不含羟基。因而，采用目前的聚环氧丙烷多元醇，聚氨酯补口涂料的抗阴极剥离能力很难达到与环氧补口涂料相当的水平。

发明内容

本发明的目的是发明一种用于埋地管道防腐涂层补口、大修吸水性小、反应活性高、成膜物具有优良的抗阴极剥离性能和耐热水附着力性能的双组份聚氨酯防腐涂料。

本发明所述的聚氨酯防腐涂料由A组份和B组份组成，其中A组份包括羟基组份、分散剂、消泡剂、除水剂、防沉剂、偶联剂、固化促进剂、防锈颜料、钛白粉、云母粉、硫酸钡；B组份为多异氰酸酯。

A组份的配比为：在重量100％中，羟基组份占35-45％、分散剂占0.3-0.5％、消泡剂占0.5-1.0％、除水剂占3-7％、防沉剂占0.5-1.0％、偶联剂占0.5-1.0、固化促进剂占0.5-1.0、防锈颜料10-15％、钛白粉占8-10％、云母粉占10-15％、硫酸钡占15-20％。A组份与B组份的重量比为100∶24-100∶29。

所述的羟基组份为以双酚A为起始剂，具有以下分子结构的双酚A聚环氧乙烷特种多元醇以及它们的复配物，其中，a与b为相同或者不同的1-20之间的整数，所述的双酚A聚环氧乙烷特种多元醇的平均当量为200-2000；

所述云母粉粒径为600-800目片状粉料，起到增强涂层耐渗透性作用；

所述偶联剂为有机硅烷偶联剂，起到增强涂附着力的作用；

所述防锈颜料为磷酸锌；

所述的多异氰酸酯为可通过商业化途径得到的聚合MDI，或者碳化二亚胺改性的MDI，以及它们的复配物；