[发明专利]一种高性能管道防腐涂料

说明书

本发明涉及涂料领域，尤其是一种高性能管道防腐涂料，其包括环氧树脂40～60份、粉煤灰30～40份、防锈颜料5～10份、聚氨酯20～30份、扩链剂5～8份、改性石棉1～3份，其中粉煤灰为改性粉煤灰，所述改性粉煤灰是在粉煤灰原料中添加浮选剂，搅拌均匀浮选，将得到的尾矿经磁选分离后，添加TiO₂改性得到。粉煤灰原料在浮选前经过了脱硫处理，避免硫组分对管道的腐蚀。本发明涂料高固含量，拉伸强度高，粘稠度高，适用于管道的内、外壁防腐，尤其对于外壁，能够显著抑制光腐蚀效应；另外，本发明利用了工业废料粉煤灰，一方面降低了防腐涂料的成本，另一方面降低了粉煤灰直接排放造成的污染。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其是一种高性能管道防腐涂料。

背景技术

输送天然气的钢管按其腐蚀部位的不同，分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。对于管道内壁，输送的天燃气中可能含有水、硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其它腐蚀性化合物。水在管道内壁生成一层亲水膜，形成了原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀；腐蚀性化合物直接与金属起反应，引起化学腐蚀。管道内壁防腐措施之一就是在管道内用合成树脂防腐蚀涂料等作内涂层，即可防止管道内壁的腐蚀，又能降低管壁的粗糙度，相应地提高了管道的输气能力。然而合成树脂作为涂料进行防腐，造价较高，需要添加一种填料，既能增强其防腐性能，又能降低成本的物质。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高性能管道防腐涂料，其对工业废料粉煤灰进行改性，并将其与环氧树脂等组分混合制备出高性能防腐涂料，具有高黏度、高固含量的特点，防腐性能优于3pe。

为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种高性能管道防腐涂料，包括以下重量份物质：环氧树脂40～60份、粉煤灰30～40份、防锈颜料5～10份、聚氨酯20～30份，扩链剂5～8份。防锈颜料可以是磷酸盐、钼酸盐或硼酸盐，钼酸盐优选磷酸锌。环氧树脂在扩链剂存在下对聚氨酯进行扩链，生成高聚物，韧性增强，附着力增强。扩链剂可以是1,4-丁二醇。制备涂料时，先将环氧树脂、聚氨酯和扩链剂混合加热进行反应，然后将粉煤灰、防锈颜料混入。粉煤灰中氧化物主要包括SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂和SO₃，其中含量较多的是SiO₂、SO₃和CaO，其次是Al₂O₃，粉煤灰中SiO₂、Al₂O₃和CaO都是活性的的有利成分，有利于与成膜物质结合，硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏(CaSO₄)的形式存在，它对于增加涂料的强度有一定作用，因此粉煤灰中的硫对粉煤灰活性也是有利组成。以聚氨酯高聚物、粉煤灰为主料，在其它助剂存在下混合均匀能够使防腐涂料在金属管道表面吸附更加致密，涂层坚韧不易破损。涂料高固体含量，固化快，涂层坚韧结实不易破损。

优选地，所述粉煤灰的粒径范围为100～200μm。粒径＜100μm导致涂料流动性过大，粒径大于200μm则在体系中分散性较差。

为了提高粉煤灰的活性，使其与成膜物质产生更强的附着力，所述粉煤灰为改性粉煤灰，其制备方法是：先将粉煤灰原料中添加浮选剂，搅拌均匀浮选，将得到的尾矿经磁选分离后，添加TiO₂改性得到。粉煤灰原料中含有粗大多孔的玻璃体，搅拌时搅拌速度控制在1000～1200r/min，使粉煤灰原料中的玻璃体颗粒破碎，解除玻璃体颗粒粘结，增大比表面积，增加吸附活性；同时二氧化硅中的硅-氧键和三氧化二铝的铝-氧键断裂，生成游离基，活性分子增加，表面自由能增大，吸附活性提高。