[发明专利]一种新型双层涂料体系、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域。更具体地，涉及一种新型双层涂料体系、制备方法及其应用。

背景技术

防腐管道是指经过防腐工艺加工处理，可有效防止或减缓在运输与使用过程中发生化学或电化学反应发生腐蚀现象的钢制管道。根据防腐方式不同，分为内壁防腐和外壁防腐。

用于输水、输油、输气等领域的外壁防腐管道主要有三种：三层聚乙烯防腐涂层防腐管道(简称：3PE防腐管道)、单层熔结环氧粉末防腐管道(简称：单层FBE防腐管道)和双层熔结环氧粉末防腐管道(简称：双层FBE防腐管道)。

3PE防腐管道的涂层结构为：第一层为环氧粉末(FBE>100μm)，与管道面接触；第二层为胶粘剂(AD 170-250μm)，为带有分支结构功能团的共聚粘合剂；第三层为聚乙烯(PE 2.5-3.7mm)，为面层。通过将三种材料混合融为一体，并经过加工使其与管道牢固结合来形成优良的防腐层。该防腐涂层体系综合了环氧树脂和聚乙烯材料的高抗渗性、机械性能高等特点。但该防腐涂层体系具有以下缺点：应用过程复杂，生产成本高；耐阴极剥离和耐磨损性较弱。

单层FBE防腐管道的涂层体系即由覆盖于裸管道表面的FBE底涂层组成。它是采用一次喷涂、一次成膜的工艺制成，膜厚为300-500μm。该防腐涂层体系具有对钢铁黏结力强、涂膜完整性好、耐阴极剥离和耐磨损性好的优点。但其具有以下缺点：耐侯性差，当这种防腐管道暴露在户外环境中时会严重影响它的使用寿命。

双层FBE防腐管道的涂层体系由覆盖于裸管道表面的FBE底涂层和改性的FBE面涂层组成。它一般采用两次喷涂、一次成膜的工艺制成，膜厚为800μm以上。该防腐涂层体系具有与基材粘结强度大、抗阴极剥离性能高、吸水率小、耐高温性能好、耐磨损、涂膜完整性好的特点，综合了标准FBE与基材较高的粘结性能和改性FBE较好的抗水渗透性。与3PE防腐涂层体系相比，成本降低，性能基本相当，且还能防止阴极保护屏蔽现象发生。但其具有以下缺点：耐候性差，当这种防腐管道暴露在户外环境中时会严重影响它的使用寿命。

为了改善FBE防腐管道的耐侯性差的缺点，目前有借鉴双层FBE防腐管道的工艺流程，采用两次喷涂、一次成膜的工艺方式来得到防腐与耐候兼备的粉末涂料，即“底层防腐—面层耐候”涂料体系。但这种涂料体系由于各组分原料的选择、各组分的份数等等的设置有问题，导致两个涂料层之间的匹配性不好、附着力差，出现内外层剥离的现象。

因此，需要一种新型的双层涂料体系，其底层防腐、面层耐候，既能保证防腐与耐候兼备，又能保证内外层的附着力好、不剥离。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种新型双层涂料体系；包括底层防腐涂料和面层耐候涂料。本发明通过选用合适的原料、并选用相匹配的固化剂来处理，同时设定合适的用量范围，来分别得到底层防腐涂料和面层耐候涂料的双层涂料体系，两层涂料间的粘结性能好、附着力好，对涂层进行附着力测试，两层涂料间可以100/100附着，避免了两层涂料间脱落问题的发生。

本发明的第二个目的是提供上述新型双层涂料体系的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述新型双层涂料体系的应用。

为实现第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种新型双层涂料体系，包括底层防腐涂料和面层耐候涂料，其中：

所述底层防腐涂料包括以下组分，按重量份数计：

所述面层耐候涂料包括以下组分，按重量份数计：

本发明通过选用合适的原料和原料配比，使得底层防腐涂料和面层耐候涂料的附着力达到最好，该双层涂料的粘结性能好、耐盐雾性好。若各原料用量过少，则附着力和耐盐雾性会受到影响，若过多则成本会增加且影响附着力。

优选地，所述环氧树脂的环氧当量为700-910g/eq。更优选地，所述环氧树脂选自胜利油田方圆防腐材料有限公司的环氧树脂E-12，宏昌电子材料股份有限公司的GESR904或廊坊诺尔信化工有限公司的环氧014F。

优选地，所述羟基封端的酚类固化剂的羟基值为0.40-0.58mgKOH/g。更优选地，所述羟基封端的酚类固化剂选自黄山新佳精细材料有限公司的HB410或大庆开发区庆鲁精细化工有限公司的969F。

优选地，所述聚酯树脂的酸值为28-36mgKOH/g。更优选地，所述聚酯树脂选自帝斯曼公司(DSM)的P4900，安徽神剑新材料股份有限公司的SJ4401，氰特工业公司(CYTEC)的2441。