[发明专利]一种海洋用钢管桩防护环氧涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧防护涂料，具体为一种海洋用钢管桩防护环氧涂料及其制备方法。

背景技术

钢管桩是海港码头和近海海洋基础工程中广泛使用的金属结构支撑材料。这些承力结构在海洋环境中，特别是在浪花飞溅区域，长期受到紫外线辐射、海水高氯腐蚀、氧气充足、干湿交替等多种因素共同作用，因此其防腐性能直接关系到海洋建筑设施的可靠性和安全性。

采用高效耐久性的钢管桩防腐材料以及相应的防腐蚀措施至关重要。近30年来采用涂层加阴极保护的方法对钢管桩进行保护，取得了一定的防护效果。例如，专利文献CN10172433A公开了一种海洋用钢管桩外防腐环氧粉末涂料，采用该防腐环氧粉末涂料对钢管桩外表面进行涂装，形成的涂层表面的粗糙度满足钢管桩与所在海水地质条件所需的嵌固强度，具有良好的抗划伤性。专利文献CN102492347A中公开了一种海洋平台钢管桩三层防护系统底油及制造方法，其中采用的三层防护系统为：底油直接涂抹至钢管桩表面形成底油膜，防腐冷缠带作为第二层，最后安装外层防护套。该底油具有阻隔水分、缓蚀、抑制微生物生长，良好的粘结力等性能，实现钢管桩的防腐保护作用。

然而，在实际应用中，除了考虑钢管桩的防腐性能外，还需要考虑其耐冲击性能，例如当钢管桩在运输及安装过程中受到外力冲击时极易造成破损破坏，这就要求其具有较高的冲击强度韧性。目前，钢管桩表面多使用环氧粉末涂料形成涂层，但是由于环氧粉末涂料的快速固化工艺，涂层内应力大，在外力的冲击下极易发生破损，破损部位的钢管桩需要进行维修才能正常使用，不仅增加了维护成本，延长了工期，而且使其防护性能大大降低。

发明内容

本发明的技术目的是针对上述技术现状，提供一种海洋用钢管桩防护环氧涂料，其不仅具有良好的防腐性能，而且具有优异的耐冲击强度。

本发明实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种海洋用钢管桩防护环氧涂料，由A、B两部分组成，A部分包括液体环氧树脂、填料与偶联剂，B部分包括改性胺固化剂与增韧剂，A、B部分的重量分别为100份计，以下组分的重量份数为：

A部分：

液体环氧树脂25～50

填料25～50

偶联剂1～2.5

B部分：

改性胺固化剂20～60

增韧剂2.5～20

并且，施工时A、B两部分以环氧基与活泼氢的摩尔量之比为0.8:1～1.2:1混合使用。

所述的液体环氧树脂带有环氧基团，具体种类不限，优选为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、改性双酚A环氧树脂，或其他带有环氧基团的环氧树脂中的一种或者几种的混合物。其中，改性双酚A环氧树脂包括橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂等。

所述的填料优选自硫酸钡、滑石粉、氧化铝、凹凸棒、石英砂等中的一种或几种以上的混合物。

所述的偶联剂用于改善填料粒子与环氧树脂之间的粘结力，同时用于强涂料的界面性能，作为优选，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，进一步优选为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷等中的一种。

所述的增韧剂带有活性官能团，可与环氧基发生交联固化，并且在固化过程中形成微相分离结构。作为优选，所述的增韧剂为端氨基聚醚胺、端异氰酸酯超支化聚氨酯、端羟基超支化聚酯等中的一种或者两种以上的混合物。

考虑到环保性能以及海洋环境的应用性能等因素，所述的改性胺固化剂优选为改性脂环胺、改性芳香胺中的一种或者几种的混合物。其中，改性脂环胺优选为经过环氧化合物加成改性的脂环胺，更优选为环氧化合物加成改性异佛尔酮二胺。

A部分还包括A部分其他添加料。

作为优选，A部分其他添加料包括活性稀释剂，用于降低涂料粘度，同时能够与液体环氧树脂进行固化反应，成为环氧树脂固化物交联网络的一部分，以增强环氧树脂的性能。A部分的重量为100份计，所述的活性稀释剂的重量份数优选为0.1～5份。所述的活性稀释剂优选为含有单个环氧基团的化合物，进一步优选为苯基缩水甘油醚、1,2-环氧环戊烷、丁基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚等中的一种或者一种以上的混合物。

作为优选，A部分其他添加料包括石油树脂，用于提供涂层更好的耐水性能。A部分的重量为100份计，所述的石油树脂的重量份数优选为2.5～10份。所述的石油树脂优选为熔点为50～150℃的C9石油树脂。