一种超快干铸管防腐漆制备方法与流程

1.本发明涉及新材料技术领域，具体为一种超快干铸管防腐漆制备方法。


背景技术：

2.随着科学技术的日新月异，铸管防腐蚀技术也进入了一个新阶段。首先是防腐蚀工作由被动转向主动，根据工艺需要开发研制耐蚀材料，使耐蚀材料和新的施工方法不断涌现，现有的干铸管防腐漆挥发性有机化合物含量偏高，而且干燥速度较慢，在工业化生产的今天，有些厂家只能依靠加热进行烘干，这样不仅浪费时间，而且浪费能源，鉴于上述原因，研究和开发超快干铸管防腐漆具有特殊意义，而本发明制备的超快干铸管防腐漆具有超快干、耐腐蚀和强拉伸的效果的防腐涂料，既能减少环境污染，又能提升产品的档次，提高企业的综合竞争力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种超快干铸管防腐漆制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种超快干铸管防腐漆，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
5.(1)改性叔碳酸乙烯酯的制备：将碳酸钠、全氟辛酸铵和过硫酸铵的混合水溶液与三氟氯乙烯在高压反应釜混合反应，再加入八甲基环四硅氧烷和亚硫酸氢钠水溶液一起反应，得硅氧烷乙烯混合物，再将硅氧烷乙烯混合物、叔碳酸乙烯酯和去离子水继续在高压聚合反应釜中混合反应，并加入硫酸钡和轻体碳酸钙混合，制得改性叔碳酸乙烯酯；
6.(2)醋丙共聚物的制备：将醋酸乙烯酯、bf
‑
9011丙烯酸分散体混合搅拌均匀得混合乳液，再加入蒸馏水和聚乙烯醇混合，反应后再加入十二烷基硫酸钠和轻体碳酸钙，搅拌升温反应后，制得醋丙共聚物；
7.(3)超快干铸管防腐漆的制备：将去离子水、醋丙共聚物和改性叔碳酸乙烯混合后，加入水性膨润土、消泡剂等助剂，搅拌均匀后，研磨、调节ph值后，检验性能合格，过滤，包装。
8.进一步的，所述上述步骤(1)中改性叔碳酸乙烯酯的制备方法为：在高压反应釜中，加入碳酸钠、全氟辛酸铵、过硫酸铵和去离子水按质量比3:1:2:6～5:1:2:6混合，制得水溶液，再加入水溶液质量0.5～0.8倍的三氟氯乙烯，封上釜盖，通入0.4～0.7mpa的氮气，反应2～3h后，放掉氮气，再用循环水泵将反应釜抽真空，开动搅拌器，转速定为500rpm，在25～30℃下，加入三氟氯乙烯质量0.3～0.5倍的八甲基环四硅氧烷和三氟氯乙烯质量0.2～0.3倍的质量分数为4％的亚硫酸氢钠水溶液一起反应10～12h，制得硅氧烷乙烯混合物，将硅氧烷乙烯混合物、叔碳酸乙烯酯和去离子水按质量比2:2:5～2:4:5在高压聚合反应釜中混合，在室温下搅拌均匀，再将硅氧烷乙烯混合物质量0.2～0.3倍的硫酸钡和硅氧烷乙烯混合物质量0.2～0.3倍的轻体碳酸钙混合加入到釜中，封闭反应釜，通氮气置换空气，抽
真空，在60～70℃水浴加热反应2～4h，反应完毕后，停止加热，继续搅拌直至乳液冷却至室温，得到改性叔碳酸乙烯酯。
9.进一步的，所述上述步骤(2)中醋丙共聚物的制备方法为：先将醋酸乙烯酯、bf
‑
9011丙烯酸分散体按质量比2:3～2:5混合搅拌均匀得混合乳液，储存备用；在装有机械搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入混合乳液质量的1～3倍的蒸馏水和混合乳液质量0.3～0.5倍的聚乙烯醇混合反应，升温至90～100℃保温2～3h，降温至65～60，℃将混合乳液质量0.1～0.2倍的十二烷基硫酸钠、混合乳液质量0.2～0.3倍的轻体碳酸钙和混合乳液质量0.3～0.5倍的聚乙烯醇混合搅拌均匀后，加入混合乳液，乳化30～40min，加入聚乙烯醇质量0.2～0.3倍的硫酸钡，升温至60～70℃保温1～2h，抽真空1～1.5h，降温并同时抽真空，待温度降到30～40后℃，出料，得醋丙共聚物。
10.进一步的，所述上述步骤(3)中超快干铸管防腐漆的制备方法为：将去离子水、醋丙共聚物和改性叔碳酸乙烯酯按质量比5:2:2～5:4:4混合加入至分散缸中，加入醋丙共聚物质量0.2～0.3倍的4％水性膨润土和醋丙共聚物质量0.2～0.3倍的消泡剂，搅拌均匀，边搅拌边加入炭黑、铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、防锈颜料、云母氧化铁和硅灰石粉，分散均匀，然后砂磨至细度为20～30μm，转入调漆缸，边搅拌边加入防腐防霉剂、固化剂和防闪锈剂，边搅拌边用ph调节剂调节漆的酸碱度至中性，搅拌均匀后，再用增稠剂调整到合适的黏度，检验性能合格后，过滤，包装，得超快干铸管防腐漆。
11.进一步的，所述醋丙共聚物、炭黑、铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、防锈颜料、云母氧化铁和硅灰石粉的质量比为5:1:1:1:1:1:1:1；醋丙共聚物、防腐防霉剂、固化剂和防闪锈剂的质量比为12:1:3:1。
12.进一步的，所述一种超快干铸管防腐漆的制备方法制得的超快干铸管防腐漆，按重量份数计，主要包括50～70份改性叔碳酸乙烯酯、50～70份醋丙共聚物、10～20份固化剂、5～10份防腐防霉剂、5～10份防闪锈剂。
13.进一步的，所述改性叔碳酸乙烯酯是由硅氧烷乙烯混合物对叔碳酸乙烯酯进行改性后制得。
14.进一步的，所述硅氧烷乙烯混合物是由八甲基环四硅氧烷和三氟氯乙烯混合制得。
15.进一步的，所述醋丙共聚物是由醋酸乙烯和bf
‑
9011丙烯酸分散体混合制得。
16.进一步的，所述固化剂为间苯二胺、氨乙基哌嗪中的一种；所述防腐防霉剂为苯甲酸钠、山梨酸钾中的一种；所述防闪锈剂为ck20防闪锈剂。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
18.本发明先制备用八甲基环四硅氧烷和三氟氯乙烯混合改性的叔碳酸乙烯酯，再用改性的叔碳酸乙烯酯将醋酸乙烯和bf
‑
9011丙烯酸分散体的混合物进行改性，制得基体为改性醋酸乙烯和bf
‑
9011丙烯酸分散体混合物的超快干铸管防腐漆。
19.叔碳酸乙烯酯中的叔碳基团呈伞形结构，接枝到醋丙共聚物上时可以屏蔽醋丙共聚物的分子链中亲水的酯基和羧基，能提高产物的抗渗透性；遇高温时，由于醋丙共聚物中自由基生成速率加快，使醋丙共聚物转变为乳胶粒子状，接枝在醋丙共聚物表面的改性叔碳酸乙烯酯被自由基吸引将醋丙共聚物包覆，使醋丙共聚物颗粒物间的距离减小，使涂膜干燥速度加快；且当固化剂分散进入粒子内部时，部分会分散在醋丙共聚物与改性叔碳酸
乙烯酯之间，提高交联度使改性醋丙共聚物颗粒间距减小，进而缩短了涂膜的干燥时间，达到超快干的效果。
20.改性叔碳酸乙烯酯后剩余的八甲基环四硅氧烷与三氟氯乙烯混合后，能够形成具有多孔核壳结构、粒径较窄的氟硅乳液，并且本发明制备的防腐漆在遇到下雨时，涂膜里的氟硅乳液分子与叔碳酸乙烯酯反应后的硅氧烷基团能够在水中发生水解生成的硅羟基可以和金属表面的羟基发生反应，从而提高涂膜的湿附着力，增强耐腐蚀能力；氟硅乳液中的八甲基环四硅氧烷成分不仅与醋丙共聚物中分子链段相互交联，还会吸附在醋丙共聚物，与在醋丙共聚物紧密连接，增强涂膜了的拉伸强度。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的超快干铸管防腐漆的各指标测试方法如下：
23.耐腐蚀性：将实施例1、实施例2、对比例1组分制备的超快干铸管防腐漆进行耐腐蚀性测试；电化学测试采用三电极体系，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为1cm
×
1cm的不锈钢片，腐蚀介质为质量分数为3.5％氯化钠溶液，测量实施例1、实施例2、对比例1组分制备的超快干铸管防腐漆在3.5％氯化钠溶液中浸泡20min后的腐蚀电位，腐蚀电位e
coor
越正，耐腐蚀性越高。
24.快干性：将实施例1、实施例2、对比例1组分制备的超快干铸管防腐漆进行快干性测试；在常温常压下，分别计时实施例1、实施例2、对比例1组分制备的超快干铸管防腐漆的成膜时间，计时越短，快干性越好。
25.实施例1
26.一种超快干铸管防腐漆，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
27.(1)改性叔碳酸乙烯酯的制备：将碳酸钠、全氟辛酸铵和过硫酸铵的混合水溶液与三氟氯乙烯在高压反应釜混合反应，再加入八甲基环四硅氧烷和亚硫酸氢钠水溶液一起反应，得硅氧烷乙烯混合物，再将硅氧烷乙烯混合物、叔碳酸乙烯酯和去离子水继续在高压聚合反应釜中混合反应，并加入硫酸钡和轻体碳酸钙混合，制得改性叔碳酸乙烯酯；
28.(2)醋丙共聚物的制备：将醋酸乙烯酯、bf
‑
9011丙烯酸分散体酯混合搅拌均匀得混合乳液，再加入蒸馏水和聚乙烯醇混合，反应后再加入十二烷基硫酸钠和轻体碳酸钙，搅拌升温反应后，制得醋丙共聚物；
29.(3)超快干铸管防腐漆的制备：将去离子水、醋丙共聚物和改性叔碳酸乙烯混合后，加入水性膨润土、消泡剂等助剂，搅拌均匀后，研磨、调节ph值后，检验性能合格，过滤，包装。
30.进一步的，所述上述步骤(1)中改性叔碳酸乙烯酯的制备方法为：在高压反应釜中，加入碳酸钠、全氟辛酸铵、过硫酸铵和去离子水按质量比5:1:2:6混合，制得水溶液，再加入水溶液质量0.8倍的三氟氯乙烯，封上釜盖，通入0.7mpa的氮气，反应3h后，放掉氮气，
再用循环水泵将反应釜抽真空，开动搅拌器，转速定为500rpm，在30℃下，加入三氟氯乙烯质量0.5倍的八甲基环四硅氧烷和三氟氯乙烯质量0.3倍的质量分数为4％的亚硫酸氢钠水溶液一起反应12h，制得硅氧烷乙烯混合物，将硅氧烷乙烯混合物、叔碳酸乙烯酯和去离子水按质量比2:4:5在高压聚合反应釜中混合，在室温下搅拌均匀，再将硅氧烷乙烯混合物质量0.3倍的硫酸钡和硅氧烷乙烯混合物质量0.3倍的轻体碳酸钙混合加入到釜中，封闭反应釜，通氮气置换空气，抽真空，在70℃水浴加热反应4h，反应完毕后，停止加热，继续搅拌直至乳液冷却至室温，得到改性叔碳酸乙烯酯。
31.进一步的，所述上述步骤(2)中醋丙共聚物的制备方法为：先将醋酸乙烯酯、bf
‑
9011丙烯酸分散体按质量比2:5混合搅拌均匀得混合乳液，储存备用；在装有机械搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入混合乳液质量的3倍的蒸馏水和混合乳液质量0.5倍的聚乙烯醇混合反应，升温至100℃保温3h，降温至60，℃将混合乳液质量0.2倍的十二烷基硫酸钠、混合乳液质量0.3倍的轻体碳酸钙和混合乳液质量0.5倍的聚乙烯醇混合搅拌均匀后，加入混合乳液，乳化40min，加入聚乙烯醇质量0.3倍的硫酸钡，升温至70℃保温2h，抽真空1.5h，降温并同时抽真空，待温度降到40℃后，出料，得醋丙共聚物。
32.进一步的，所述上述步骤(3)中超快干铸管防腐漆的制备方法为：将去离子水、醋丙共聚物和改性叔碳酸乙烯酯按质量比5:4:4混合加入至分散缸中，加入醋丙共聚物质量0.3倍的4％水性膨润土和醋丙共聚物质量0.3倍的消泡剂，搅拌均匀，边搅拌边加入炭黑、铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、防锈颜料、云母氧化铁和硅灰石粉，分散均匀，然后砂磨至细度为30μm，转入调漆缸，边搅拌边加入苯甲酸钠、间苯二胺和ck20防闪锈剂，边搅拌边用ph调节剂调节漆的酸碱度至中性，搅拌均匀后，再用增稠剂调整到合适的黏度，检验性能合格后，过滤，包装，得超快干铸管防腐漆。
33.进一步的，所述醋丙共聚物、炭黑、铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、防锈颜料、云母氧化铁和硅灰石粉的质量比为5:1:1:1:1:1:1:1；醋丙共聚物、苯甲酸钠、间苯二胺和ck20防闪锈剂的质量比为12:1:3:1。
34.进一步的，所述一种超快干铸管防腐漆的制备方法制得的超快干铸管防腐漆，按重量份数计，主要包括70份改性叔碳酸乙烯酯、70份醋丙共聚物、20份固化剂、10份防腐防霉剂、10份防闪锈剂。
35.实施例2
36.一种超快干铸管防腐漆，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
37.(1)改性叔碳酸乙烯酯的制备：将碳酸钠、全氟辛酸铵和过硫酸铵的混合水溶液与三氟氯乙烯在高压反应釜混合反应，再加入八甲基环四硅氧烷和亚硫酸氢钠水溶液一起反应，得硅氧烷乙烯混合物，再将硅氧烷乙烯混合物、叔碳酸乙烯酯和去离子水继续在高压聚合反应釜中混合反应，并加入硫酸钡和轻体碳酸钙混合，制得改性叔碳酸乙烯酯；
38.(2)醋丙共聚物的制备：将醋酸乙烯酯、bf
‑
9011丙烯酸分散体混合搅拌均匀得混合乳液，再加入蒸馏水和聚乙烯醇混合，反应后再加入十二烷基硫酸钠和轻体碳酸钙，搅拌升温反应后，制得醋丙共聚物；
39.(3)超快干铸管防腐漆的制备：将去离子水、醋丙共聚物和改性叔碳酸乙烯混合后，加入水性膨润土、消泡剂等助剂，搅拌均匀后，研磨、调节ph值后，检验性能合格，过滤，包装。
40.进一步的，所述上述步骤(1)中改性叔碳酸乙烯酯的制备方法为：在高压反应釜中，加入碳酸钠、全氟辛酸铵、过硫酸铵和去离子水按质量比3:1:2:6混合，制得水溶液，再加入水溶液质量0.5倍的三氟氯乙烯，封上釜盖，通入0.4mpa的氮气，反应2h后，放掉氮气，再用循环水泵将反应釜抽真空，开动搅拌器，转速定为500rpm，在25℃下，加入三氟氯乙烯质量0.3倍的八甲基环四硅氧烷和三氟氯乙烯质量0.2倍的质量分数为4％的亚硫酸氢钠水溶液一起反应10h，制得硅氧烷乙烯混合物，将硅氧烷乙烯混合物、叔碳酸乙烯酯和去离子水按质量比2:2:5在高压聚合反应釜中混合，在室温下搅拌均匀，再将硅氧烷乙烯混合物质量0.2倍的硫酸钡和硅氧烷乙烯混合物质量0.2倍的轻体碳酸钙混合加入到釜中，封闭反应釜，通氮气置换空气，抽真空，在60℃水浴加热反应2h，反应完毕后，停止加热，继续搅拌直至乳液冷却至室温，得到改性叔碳酸乙烯酯。
41.进一步的，所述上述步骤(2)中醋丙共聚物的制备方法为：先将醋酸乙烯酯、bf
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9011丙烯酸分散体按质量比2:3混合搅拌均匀得混合乳液，储存备用；在装有机械搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入混合乳液质量的1倍的蒸馏水和混合乳液质量0.3倍的聚乙烯醇混合反应，升温至90℃保温2h，降温至65，℃将混合乳液质量0.1倍的十二烷基硫酸钠、混合乳液质量0.2倍的轻体碳酸钙和混合乳液质量0.3倍的聚乙烯醇混合搅拌均匀后，加入混合乳液，乳化30min，加入聚乙烯醇质量0.2倍的硫酸钡，升温至60℃保温1h，抽真空1h，降温并同时抽真空，待温度降到30℃后，出料，得醋丙共聚。
42.进一步的，所述上述步骤(3)中超快干铸管防腐漆的制备方法为：将去离子水、醋丙共聚物和改性叔碳酸乙烯酯按质量比5:2:2混合加入至分散缸中，加入醋丙共聚物质量0.2倍的4％水性膨润土和醋丙共聚物质量0.2倍的消泡剂，搅拌均匀，边搅拌边加入炭黑、铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、防锈颜料、云母氧化铁和硅灰石粉，分散均匀，然后砂磨至细度为20μm，转入调漆缸，边搅拌边加入苯甲酸钠、间苯二胺和ck20防闪锈剂，边搅拌边用ph调节剂调节漆的酸碱度至中性，搅拌均匀后，再用增稠剂调整到合适的黏度，检验性能合格后，过滤，包装，得超快干铸管防腐漆。
43.进一步的，所述醋丙共聚物、炭黑、铁黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、防锈颜料、云母氧化铁和硅灰石粉的质量比为5:1:1:1:1:1:1:1；醋丙共聚物、苯甲酸钠、间苯二胺和ck20防闪锈剂的质量比为12:1:3:1。
44.进一步的，所述一种超快干铸管防腐漆的制备方法制得的超快干铸管防腐漆，按重量份数计，主要包括50份改性叔碳酸乙烯酯、50份醋丙共聚物、10份固化剂、5份防腐防霉剂、5份防闪锈剂。
45.对比例1
46.对比例1的处方组成同实施例1。该超快干铸管防腐漆的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(1)的制备过程，其余制备步骤同实施例1。
47.对比例2
48.对比例1的处方组成同实施例1。该超快干铸管防腐漆的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(2)的制备过程，其余制备步骤同实施例1。
49.效果例1
50.下表1给出了采用本发明实施例1、实施例2和对比例1所得超快干铸管防腐漆的耐腐蚀性能测试结果。
51.表1
[0052][0053][0054]
由上表可知，实施例1和实施例2的耐腐蚀性能较好，说明涂膜里的氟硅乳液分子与叔碳酸乙烯酯反应后的硅氧烷基团能够在水中发生水解生成的硅羟基可以和金属表面的羟基发生反应，从而提高涂膜的湿附着力，增强耐腐蚀能力。
[0055]
效果例2
[0056]
下表2给出了采用本发明实施例1、实施例2和对比例2所得超快干铸管防腐漆的快干性能测试结果。
[0057]
表2
[0058] 时间(min)实施例145实施例240对比例295
[0059]
由上表可以得出，实施例1和实施例2的快干性较好，说明醋丙共聚物中自由基生成速率加快，使醋丙共聚物转变为乳胶粒子状，接枝在醋丙共聚物表面的改性叔碳酸乙烯酯被自由基吸引将醋丙共聚物包覆，使醋丙共聚物颗粒物间的距离减小，使涂膜干燥速度加快；且当固化剂分散进入粒子内部时，部分会分散在醋丙共聚物与改性叔碳酸乙烯酯之间，提高交联度使改性醋丙共聚物颗粒间距减小，进而缩短了涂膜的干燥时间，达到超快干的效果。
[0060]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。