一种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料及制造方法
【专利摘要】一种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料及制造方法，属于涂料及制造方法【技术领域】。在不锈钢的料桶中，加入双酚A低黏度型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A和双酚F混合型环氧树脂和腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅拌的情况下加入阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、含疏水粒子的有机硅聚合物和改性脲溶液，将其温度控制在25±2℃，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入锌铬黄、三聚磷酸铝、超细硅微粉和滑石粉，高速搅拌0.25小时后用砂磨机研磨0.5～1小时制成该涂料中的A液；在另一不锈钢料桶中，加入酚醛胺固化剂和线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液。
【专利说明】一种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料及制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料及制造方法，属于涂料 及制造方法【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 早期的海洋钻井平台或钻井船的钻井水舱防腐大多采用环氧煤焦浙青涂料，它具 有优异的耐盐水和低表面处理施工适应性，但因其含有致癌物，适用范围受到限制。浙青的 替代品芳香族C9树脂和古玛隆树脂兼有性能和价格两者的优势，但软化点较高，需要添加 增塑剂和溶剂才能制成涂料，使用时仍存在溶剂挥发污染环境的问题。含有溶剂的涂料系 统在舱室内施工时，溶剂挥发慢，每层涂料固化需要8小时以上，造成船厂涂装成本高，且 降低了生产效率。目前，钻井水舱采用环氧防腐涂料，一般为高固体分环氧涂料。高固体分 涂料采用液体环氧树脂和低粘度的固化剂来配制，漆膜交联密度高、附着力好，但存在脆性 大、耐冲击性差的问题，在钻井水舱频繁加载-排载的交替变化过程中容易开裂剥落。据报 道，无溶剂纯环氧防腐涂料已在钻井水舱上进行了试用，但存在施工中黏度增加太快，使用 期短，施工性能不理想等缺陷。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可快速固化的钻井水舱用环保型环 氧涂料及制造方法，不含有机挥发物、具有良好的施工性能，固化迅速，能够厚涂，其涂膜 具有良好的附着力、耐磨、防腐蚀、耐海水性能。
[0004] 一种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料，由A液和B液组成，其中A液按 重量份由〇. 4?0. 6份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 2?0. 4份双酚F型环氧树脂、0. 2份 双酚A和双酚F混合型环氧树脂、0. 1?0. 3份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂、 0. 05?0. 1份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 002?0. 02份含疏水粒子的有机硅 聚合物、0. 002?0. 02份改性脲溶液、0. 1?0. 2份锌铬黄、0. 2?0. 4份三聚磷酸铝、0. 2? 〇. 4份超细硅微粉、0. 2?0. 4份滑石粉制成，B液按重量份由0. 6?0. 8份酚醛胺固化剂 和0. 2?0. 4份线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂组成，使用时的配料组成为1重量份的 A液和0. 2?0. 5重量份的B液。
[0005] -种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法，主要设备：不锈钢料 桶、高速分散机、砂磨机；含有以下步骤；
[0006] 在不锈钢的料桶中，加入双酚A低黏度型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A和 双酚F混合型环氧树脂和腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅 拌的情况下加入阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、含疏水粒子的有机硅聚合物和改性 脲溶液，将其温度控制在25±2°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入锌铬黄、三聚磷酸 铝、超细硅微粉和滑石粉，高速搅拌0. 25小时后用砂磨机研磨0. 5?1小时制成该涂料中 的A液；在另一不锈钢料桶中，加入酚醛胺固化剂和线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂，高 速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液。
[0007] 可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的使用方法：在现场，作业人员按比例 1 :0. 2?0. 5将A液和B液混合均匀，熟化10分钟后，均匀涂覆在被保护物表面上。
[0008] -种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料，包括：
[0009] 1、双酚A低黏度型环氧树脂业品），产品牌号：EP-4510，
[0010] 张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第381页。
[0011] 用途：适用于涂料的制造。
[0012] 生产厂：旭电化工业株式会社。
[0013] 2、双酚F型环氧树脂(工业品)，产品牌号：EPICL0N835，
[0014] 张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第383页。
[0015] 性能：比双酚A型环氧树脂耐蚀性、耐热性、绝缘性好。
[0016] 用途：适用于制造要求耐蚀性、耐热性较好的涂料、粘合剂等。
[0017] 生产厂：大日本油墨化学工业株式会社。
[0018] 3、双酚A和双酚F混合型环氧树脂(工业品），产品牌号：Epikote232;
[0019] 张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第386页。
[0020] 用途：适用于地坪、砂浆、胶黏剂、无溶剂和高固体份涂料的制造。
[0021] 生产厂：Shell公司。
[0022] 4、腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂(工业品），产品牌号：DY-CN0;
[0023] 张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第445页。
[0024] 用途：适用于环氧树脂的降低黏度和提高韧性。
[0025] 生产厂：亨斯迈先进材料有限公司（HUNTSMAN)。
[0026] 5、阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物(工业品），产品牌号：HSWADA;
[0027] 钱逢麟主编国内外涂料助剂品种手册，化学工业出版社第404页。
[0028] 性能：作为高固体分润湿分散剂，使颜料易于研磨机分散，特别是较难润湿分散的 有机颜料，防止颜料凝结硬化及沉淀，能增进涂料对底材的润湿性，增加涂料黏度的稳定性 及贮存稳定性。
[0029] 用途：适用于高固体分非水性涂料。
[0030] 生产厂：台湾三化实业有限公司。
[0031] 6、含疏水粒子的有机娃聚合物(工业品)，产品牌号：6800,
[0032] 钱逢麟主编国内外涂料助剂品种手册，化学工业出版社第140页。
[0033] 性能和用途：作为高固体分、无溶剂型系统脱泡、消泡剂，对高固体分和无溶剂型 涂料在制造和施工中所产生的气泡，均有良好的抑制与消除的效果。适用范围：环氧树脂、 防腐蚀底漆。
[0034] 生产厂：台湾德谦贸易股份有限公司。
[0035] 7、改性脲溶液(工业品)，产品牌号：BYK-410，
[0036] 钱逢麟主编国内外涂料助剂品种手册，化学工业出版社第238页。
[0037] 性能和用途：作为溶剂型和无溶剂型涂料液态流变剂，能提供中等极性的溶剂型 涂料以一定程度的假塑性或触变性流动，从而达到涂膜防流挂和防止颜料在容器中沉淀的 作用。
[0038] 生产厂：德国毕克化学公司（BYK Chemie)。
[0039] 8、锌铬黄(工业品)，上海铬黄颜料厂苏州市分厂
[0040] 涂料工艺(第三版)，化学工业出版社，下册，第428页。
[0041] 性能和用途：锌铬黄为淡黄色或中黄色粉末，微溶于水，在酸或碱中能完全溶解， 具有阳极保护钝化作用，也具有阴极阻蚀剂作用，是一种重要的防锈颜料，主要用于涂料工 业制造底漆，对金属表面的防腐蚀性能良好。
[0042] 9、三聚磷酸铝(工业品)，河北省新乐市亿阳防腐材料有限公司；
[0043] 涂料工艺(第三版)，化学工业出版社，下册，第429页。
[0044] 性能和用途：三聚磷酸铝是新一代无公害白色防锈颜料，是铅、铬系有毒防锈材料 理想的换代产品。产品为白色颜料，微溶于水，在涂层下溶解时电离出P 3〇1(l5_，能与各种金属 离子有强的螯合力，在被涂物表面形成卓越的钝化膜，对钢铁以及轻金属等的腐蚀具有极 强的抑制作用，广泛用于各种底漆以及底面合一涂料中。
[0045] 10、超细硅微粉(工业品)，南京华浩石英制品有限公司，
[0046] 11、滑石粉(工业品)，上海创宇化工有限公司，
[0047] 12、酚醛胺固化剂(工业品），产品牌号：Aradur3440，
[0048] 张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第481页。
[0049] 用途：用于低温固化高固体分重防腐涂料。
[0050] 生产厂：亨斯迈先进材料有限公司（HUNTSMAN)。
[0051] 13、线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂(工业品），产品牌号：Lapox K-106;
[0052] 张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第449页。
[0053] 用途：黏度非常低的固化剂，用于灌浇裂缝和无溶剂涂料。
[0054] 生产厂：翁开尔(上海）国际贸易有限公司。
[0055] 本发明与现有技术相比的有益效果：
[0056] 1、本发明的可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料，该涂料不含有机挥发物， 具有良好的施工性能，固化迅速，能够厚涂，其涂膜具有良好的附着力、耐磨、防腐蚀、耐海 水性能，可用于钻井平台的钻井水舱及船舶海水压载舱的防腐蚀。
[0057] 2、生产工艺简单，无须特殊设备。
【具体实施方式】
[0058] 显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保 护范围。
[0059] 实施例1 :
[0060] 在不锈钢的料桶中，加入0. 6份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 2份双酚F型环氧 树脂、〇. 2份双酚A和双酚F混合型环氧树脂、0. 1份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀 释剂，将其加以混合，在搅拌的情况下加入〇. 05份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、 0. 005份含疏水粒子的有机硅聚合物、0. 005份改性脲溶液，将其温度控制在25±2°C，加以 高速搅拌，在搅拌的情况下加入〇. 2份锌铬黄、0. 3份三聚磷酸铝、0. 3份超细硅微粉、0. 4份 滑石粉，高速搅拌〇. 25小时后用砂磨机研磨0. 5小时制成该涂料中的A液。按重量份0. 8 份酚醛胺固化剂和〇. 2份线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该 涂料中的B液。使用时1重量份的A液和0. 3重量份的B液加以混合均匀制成可快速固化 的钻井水舱用环保型环氧涂料。
[0061] 实施例2:
[0062] 可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入 〇. 5份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 3份双酚F型环氧树脂、0. 2份双酚A和双酚F混合型 环氧树脂、〇. 2份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅拌的情况 下加入0. 1份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 01份含疏水粒子的有机硅聚合物、 0. 01份改性脲溶液，将其温度控制在25±2°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 2份 锌铬黄、〇. 4份三聚磷酸铝、0. 3份超细硅微粉、0. 3份滑石粉，高速搅拌0. 25小时后用砂磨 机研磨0. 5小时制成该涂料中的A液。按重量份0. 7份酚醛胺固化剂和0. 3份线性脂肪胺 及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液。使用时1重量份的A液 和0. 35重量份的B液加以混合均匀制成可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料。
[0063] 实施例3 :
[0064] 可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入 〇. 4份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 4份双酚F型环氧树脂、0. 2份双酚A和双酚F混合型环 氧树脂、〇. 3份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅拌的情况下 加入0. 08份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 008份含疏水粒子的有机硅聚合物、 0. 008份改性脲溶液，将其温度控制在25±2°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 1份 锌铬黄、〇. 3份三聚磷酸铝、0. 3份超细硅微粉、0. 4份滑石粉，高速搅拌0. 25小时后用砂磨 机研磨0. 5小时制成该涂料中的A液。按重量份0. 6份酚醛胺固化剂和0. 4份线性脂肪胺 及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液。使用时1重量份的A液 和0. 4重量份的B液加以混合均匀制成可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料。
[0065] 实施例4 :
[0066] 可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入 〇. 6份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 4份双酚F型环氧树脂、0. 2份双酚A和双酚F混合型 环氧树脂、〇. 1份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅拌的情况 下加入0. 06份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 02份含疏水粒子的有机硅聚合物、 0. 01份改性脲溶液，将其温度控制在25±2°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 2份 锌铬黄、〇. 4份三聚磷酸铝、0. 4份超细硅微粉、0. 2份滑石粉，高速搅拌0. 25小时后用砂磨 机研磨0. 5小时制成该涂料中的A液。按重量份0. 8份酚醛胺固化剂和0. 3份线性脂肪胺 及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液。使用时1重量份的A液 和0. 5重量份的B液加以混合均匀制成可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料。
[0067] 实施例5:
[0068] 可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入 〇. 6份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 3份双酚F型环氧树脂、0. 2份双酚A和双酚F混合型 环氧树脂、〇. 3份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅拌的情况 下加入0. 1份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 015份含疏水粒子的有机硅聚合物、 0. 008份改性脲溶液，将其温度控制在25±2°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 1份 锌铬黄、〇. 4份三聚磷酸铝、0. 4份超细硅微粉、0. 3份滑石粉，高速搅拌0. 25小时后用砂磨 机研磨0. 5小时制成该涂料中的A液。按重量份0. 7份酚醛胺固化剂和0. 4份线性脂肪胺 及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液。使用时1重量份的A液 和0. 3重量份的B液加以混合均匀制成可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料。
[0069]效果：
[0070] 按照以上5个实施例制备的可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料及涂层性 能均能达到表1测试结果。
[0071] 表1性能测试结果
[0072]
【权利要求】
1. 一种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料，其特征在于：由A液和B液组成，其 中A液按重量份由0. 4?0. 6份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 2?0. 4份双酚F型环氧树 月旨、0. 2份双酚A和双酚F混合型环氧树脂、0. 1?0. 3份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活 性稀释剂、0. 05?0. 1份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 002?0. 02份含疏水粒 子的有机硅聚合物、〇. 002?0. 02份改性脲溶液、0. 1?0. 2份锌铬黄、0. 2?0. 4份三聚磷 酸铝、0. 2?0. 4份超细硅微粉、0. 2?0. 4份滑石粉制成，B液按重量份由0. 6?0. 8份酚 醛胺固化剂和〇. 2?0. 4份线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂组成，使用时的配料组成为 1重量份的A液和0. 2?0. 5重量份的B液。
2. -种可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法，其特征在于：在不锈钢 的料桶中，加入双酚A低黏度型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A和双酚F混合型环氧 树脂和腰果油改性单缩水甘油醚环氧活性稀释剂，将其加以混合，在搅拌的情况下加入阴 离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、含疏水粒子的有机硅聚合物和改性脲溶液，将其温度 控制在25±2°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入锌铬黄、三聚磷酸铝、超细硅微粉和滑 石粉，高速搅拌〇. 25小时后用砂磨机研磨0. 5?1小时制成该涂料中的A液；在另一不锈 钢料桶中，加入酚醛胺固化剂和线性脂肪胺及加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制 成该涂料中的B液。
3. 根据权利要求2所述的可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的制造方法，其特 征在于：按重量份在〇. 4?0. 6份双酚A低黏度型环氧树脂、0. 2?0. 4份双酚F型环氧树 月旨、0. 2份双酚A和双酚F混合型环氧树脂、0. 1?0. 3份腰果油改性单缩水甘油醚环氧活 性稀释剂中加入〇. 05?0. 1份阴离子型含脂肪酸及松香酸的化合物、0. 002?0. 02份含 疏水粒子的有机硅聚合物、〇. 002?0. 02份改性脲溶液，将其加热控制温度在25°C，加以混 合、高速搅拌，在搅拌的情况下加入〇. 1?〇. 2份锌铬黄、0. 2?0. 4份三聚磷酸铝、0. 2? 〇. 4份超细硅微粉、0. 2?0. 4份滑石粉，高速搅拌0. 25小时后用砂磨机研磨0. 5?1小时 制成该涂料中的A液；按重量份0. 6?0. 8份酚醛胺固化剂和0. 2?0. 4份线性脂肪胺及 加合物类环氧固化剂，高速搅拌，混合均匀制成该涂料中的B液，使用时1重量份的A液和 0. 2?0. 5重量份的B液加以混合均匀制成环氧涂料。
4. 根据权利要求1所述的可快速固化的钻井水舱用环保型环氧涂料的使用方法，其特 征在于：按比例1 :〇. 2?0. 5将A液和B液混合均匀，熟化10分钟后，均匀涂覆在被保护物 表面上。
【文档编号】C09D163/02GK104449245SQ201310416385
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】徐忠苹, 韩文礼, 张彦军, 张贻刚, 杨耀辉, 李玲杰 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团海洋工程有限公司, 中国石油集团工程技术研究院