CN109517467A - 一种化工反应釜用防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于防腐涂料技术领域，尤其是一种化工反应釜用防腐涂料及其制备方法，解决了现有技术中防腐涂料对环境和人体有害，自身耐环境性差，不耐高温，在高温条件下使用寿命较短的问题，所述化工反应釜用防腐涂料，包括以下原料：水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂。本发明制备的防腐涂料环保无毒，无刺激性气味，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐老化等性能，使用寿命长，阻燃等级达UL‑94V‑0级，综合性能优异，应用前景广阔。

Description

一种化工反应釜用防腐涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种化工反应釜用防腐涂料及其制备方法。

背景技术

化工反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等；材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。化工反应釜在化工生产过程中，不可避免的会接触酸性物质、碱性物质及有机溶剂等腐蚀性材料，从而对自身造成腐蚀性损害，影响反应釜的使用寿命和化学反应的结果。因此，化工反应釜的防腐蚀保护变得尤为重要。防腐涂料能在相对苛刻腐蚀环境里应用，能够对金属等起到防腐蚀的作用，保护金属的使用寿命。

现有技术中，常用的防腐涂料含有大量的挥发性有机物(VOC)，对环境和人体产生有害作用，且防腐涂料耐环境性较差，不耐高温，在高温条件下使用寿命较短，长时间使用容易老化失效。基于上述陈述，本发明提出了一种化工反应釜用防腐涂料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中防腐涂料含有大量的挥发性有机物，对环境和人体产生有害作用，且自身耐环境性差，不耐高温，在高温条件下使用寿命较短，长时间使用容易老化失效的问题，而提出的一种化工反应釜用防腐涂料及其制备方法。

一种化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40～60份、聚脲树脂40～60份、环氧树脂20～30份、磷酸二氢铝5～12份、二癸基二甲基氯化铵2～5份、氟碳乳液10～18份、聚磷酸铵3～6份、腐蚀抑制剂8～12份、钛酸酯偶联剂1～3份、抗氧剂1～3份、流平剂1～3份；

所述腐蚀抑制剂由以下方法制得：

S1、将5～10重量份的醋酸铵、5～10重量份的醋酸铜和1～2重量份的柠檬酸亚锡二钠共同加入到反应釜中，加30～50重量份的去离子水混合均匀后升温至135～155℃，保温1～2h后降温至80～90℃，加入2～5重量份的羟基乙叉二膦酸，加入乙酸调节PH值至5.2～5.8，继续搅拌混合均匀得混合物I；

S2、将1～3重量份的蓖麻油磷酸酯盐、1～3重量份的甲氧基肉桂酸乙基已酯和15～25重量份的聚醚多元醇混合后升温至100～120℃，加入混合物I以600～800r/min的转速搅拌混合10～20min，得腐蚀抑制剂。

优选的，所述化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂45～55份、聚脲树脂45～55份、环氧树脂22～28份、磷酸二氢铝6～10份、二癸基二甲基氯化铵3～4份、氟碳乳液12～16份、聚磷酸铵4～5份、腐蚀抑制剂9～11份、钛酸酯偶联剂1.5～2.5份、抗氧剂1.5～2.5份、流平剂1.5～2.5份。

优选的，所述化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂50份、聚脲树脂50份、环氧树脂25份、磷酸二氢铝8份、二癸基二甲基氯化铵3.5份、氟碳乳液14份、聚磷酸铵4.5份、腐蚀抑制剂10份、钛酸酯偶联剂2份、抗氧剂2份、流平剂2份。

优选的，所述抗氧剂由质量比为3:3:1的对苯二胺、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三辛酯复配而成。

本发明还提出了一种化工反应釜用防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述比重的重量份称取水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂；

S2、将氟碳乳液和腐蚀抑制剂共同加入到研磨机，充分研磨20～40min后，加入二癸基二甲基氯化铵，升温至70～90℃后搅拌处理5～10min得混合物A；

S3、将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂共同加入到混合机中，以1000～2000r/min的转速，于130～150℃下，搅拌混合10～20min，然后边搅拌边加入磷酸二氢铝，混合均匀得混合料B；

S4、将混合物A加入到混合料B中，以1000～2000r/min的转速，于110～130℃下，边搅拌边加入聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂，搅拌至分散均匀即得防腐涂料。

本发明提出的一种化工反应釜用防腐涂料，具有以下有益效果：

1、本发明将氟碳乳液和腐蚀抑制剂共同研磨后加二癸基二甲基氯化铵搅拌分散得混合物A；将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂高温共混后加磷酸二氢铝进一步混合得混合料B；最后将混合物A与混合料B混合后，加聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂进行最终混合得防腐涂料；本发明制备的防腐涂料环保无毒，无刺激性气味，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐老化等性能，使用寿命长，阻燃等级达UL-94V-0级，综合性能优异，应用前景广阔。

2、本发明采用醋酸铵、醋酸铜、柠檬酸亚锡二钠加去离子水混合后，加羟基乙叉二膦酸在酸性条件下处理得混合物I；然后将蓖麻油磷酸酯盐、甲氧基肉桂酸乙基已酯和聚醚多元醇初混后与混合物I混合制得腐蚀抑制剂；本发明制备的腐蚀抑制剂具有高的渗透性、粘结性和分散混合能力及表面结合能力，能够显著增加涂料成膜的交联密度，原料分子相互重叠进而对水分及腐蚀性介质进行有效阻隔，起到良好的耐酸碱抗腐蚀性；研究实验证明，向本发明的防腐涂料中添加制备的腐蚀抑制剂，能够显著提高防腐涂料的密度和硬度，提高其耐热性和耐腐蚀性。

3、本发明配方科学、配比严谨，所得防腐涂料能够长期应用于高温且相对苛刻的腐蚀环境中，能够有效的保护化工反应釜不受触酸性物质、碱性物质及有机溶剂等腐蚀性材料损害，解决了现有技术中防腐涂料含有大量的挥发性有机物，对环境和人体产生有害作用，且自身耐环境性差，不耐高温，在高温条件下使用寿命较短，长时间使用容易老化失效的问题，其制备方法简单，制备条件温和，易于工业化生产，可得广泛应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40份、聚脲树脂40份、环氧树脂20份、磷酸二氢铝5份、二癸基二甲基氯化铵2份、氟碳乳液10份、聚磷酸铵3份、腐蚀抑制剂8份、钛酸酯偶联剂1份、抗氧剂1份、流平剂1份；

所述抗氧剂由质量比为3:3:1的对苯二胺、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三辛酯复配而成；

所述腐蚀抑制剂由以下方法制得：

S1、将5重量份的醋酸铵、5重量份的醋酸铜和1重量份的柠檬酸亚锡二钠共同加入到反应釜中，加30重量份的去离子水混合均匀后升温至135℃，保温1h后降温至80℃，加入2重量份的羟基乙叉二膦酸，加入乙酸调节PH值至5.2，继续搅拌混合均匀得混合物I；

S2、将1重量份的蓖麻油磷酸酯盐、1重量份的甲氧基肉桂酸乙基已酯和15重量份的聚醚多元醇混合后升温至100℃，加入混合物I以600r/min的转速搅拌混合10min，得腐蚀抑制剂。

一种化工反应釜用防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述比重的重量份称取水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂；

S2、将氟碳乳液和腐蚀抑制剂共同加入到研磨机，充分研磨20min后，加入二癸基二甲基氯化铵，升温至70℃后搅拌处理5min得混合物A；

S3、将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂共同加入到混合机中，以1000r/min的转速，于130℃下，搅拌混合10min，然后边搅拌边加入磷酸二氢铝，混合均匀得混合料B；

S4、将混合物A加入到混合料B中，以1000r/min的转速，于110℃下，边搅拌边加入聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂，搅拌至分散均匀即得防腐涂料。

实施例二

本发明提出的一种化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂50份、聚脲树脂50份、环氧树脂25份、磷酸二氢铝8份、二癸基二甲基氯化铵3.5份、氟碳乳液14份、聚磷酸铵4.5份、腐蚀抑制剂10份、钛酸酯偶联剂2份、抗氧剂2份、流平剂2份；

所述抗氧剂由质量比为3:3:1的对苯二胺、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三辛酯复配而成；

所述腐蚀抑制剂由以下方法制得：

S1、将8重量份的醋酸铵、8重量份的醋酸铜和1.5重量份的柠檬酸亚锡二钠共同加入到反应釜中，加40重量份的去离子水混合均匀后升温至135～155℃，保温1～2h后降温至85℃，加入3.5重量份的羟基乙叉二膦酸，加入乙酸调节PH值至5.5，继续搅拌混合均匀得混合物I；

S2、将2重量份的蓖麻油磷酸酯盐、2重量份的甲氧基肉桂酸乙基已酯和20重量份的聚醚多元醇混合后升温至110℃，加入混合物I以700r/min的转速搅拌混合15min，得腐蚀抑制剂。

一种化工反应釜用防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述比重的重量份称取水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂；

S2、将氟碳乳液和腐蚀抑制剂共同加入到研磨机，充分研磨30min后，加入二癸基二甲基氯化铵，升温至80℃后搅拌处理8min得混合物A；

S3、将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂共同加入到混合机中，以1500r/min的转速，于140℃下，搅拌混合15min，然后边搅拌边加入磷酸二氢铝，混合均匀得混合料B；

S4、将混合物A加入到混合料B中，以1500r/min的转速，于120℃下，边搅拌边加入聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂，搅拌至分散均匀即得防腐涂料。

实施例三

本发明提出的一种化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂60份、聚脲树脂60份、环氧树脂30份、磷酸二氢铝12份、二癸基二甲基氯化铵5份、氟碳乳液18份、聚磷酸铵6份、腐蚀抑制剂12份、钛酸酯偶联剂3份、抗氧剂3份、流平剂3份；

所述抗氧剂由质量比为3:3:1的对苯二胺、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三辛酯复配而成；

所述腐蚀抑制剂由以下方法制得：

S1、将10重量份的醋酸铵、10重量份的醋酸铜和2重量份的柠檬酸亚锡二钠共同加入到反应釜中，加50重量份的去离子水混合均匀后升温至155℃，保温2h后降温至90℃，加入5重量份的羟基乙叉二膦酸，加入乙酸调节PH值至5.8，继续搅拌混合均匀得混合物I；

S2、将3重量份的蓖麻油磷酸酯盐、3重量份的甲氧基肉桂酸乙基已酯和25重量份的聚醚多元醇混合后升温至120℃，加入混合物I以800r/min的转速搅拌混合20min，得腐蚀抑制剂。

一种化工反应釜用防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述比重的重量份称取水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂；

S2、将氟碳乳液和腐蚀抑制剂共同加入到研磨机，充分研磨40min后，加入二癸基二甲基氯化铵，升温至90℃后搅拌处理10min得混合物A；

S3、将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂共同加入到混合机中，以2000r/min的转速，于150℃下，搅拌混合20min，然后边搅拌边加入磷酸二氢铝，混合均匀得混合料B；

S4、将混合物A加入到混合料B中，以2000r/min的转速，于130℃下，边搅拌边加入聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂，搅拌至分散均匀即得防腐涂料。

对比例一：将实施例一中的腐蚀抑制剂替换为二烷基二硫代磷酸锌，其余部分同实施例一。

对比例二

本发明提出的一种化工反应釜用防腐涂料，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40份、聚脲树脂40份、环氧树脂20份、磷酸二氢铝5份、二癸基二甲基氯化铵2份、氟碳乳液10份、聚磷酸铵3份、腐蚀抑制剂8份、钛酸酯偶联剂1份、抗氧剂1份、流平剂1份；

所述抗氧剂由质量比为3:3:1的对苯二胺、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三辛酯复配而成；

所述腐蚀抑制剂由以下方法制得：

S1、将5重量份的醋酸铵、5重量份的醋酸铜和1重量份的柠檬酸亚锡二钠共同加入到反应釜中，加30重量份的去离子水混合均匀后升温至135℃，保温1h后降温至80℃，加入2重量份的羟基乙叉二膦酸，加入乙酸调节PH值至5.2，继续搅拌混合均匀得混合物I；

S2、将1重量份的蓖麻油磷酸酯盐、1重量份的甲氧基肉桂酸乙基已酯和15重量份的聚醚多元醇混合后升温至100℃，加入混合物I以600r/min的转速搅拌混合10min，得腐蚀抑制剂。

一种化工反应釜用防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将所述比重的重量份称取水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂；

S2、将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂共同加入到混合机中，以1000r/min的转速，于130℃下，搅拌混合10min，然后边搅拌边加入磷酸二氢铝，混合均匀得混合料A；

S3、将氟碳乳液、腐蚀抑制剂和二癸基二甲基氯化铵共同加入到混合料A中，以1000r/min的转速，于110℃下，边搅拌边加入聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂，搅拌至分散均匀即得防腐涂料。

分别测试实施例一～三以及对比例一、二中制备的防腐涂料的性能，得出如下结果：

表：

表中：耐热性能分析：在经过去污处理的试片上涂覆防腐涂料，将试片于280℃烘烤10min后，放入电位差计核对的恒温箱式电炉中，按5℃/min升高温度，随炉温到实验要求温度开始计时，试样经过持续高温后，取出，冷至室温(25℃)，用放大镜观察涂层表面状况，如无龟裂、脱落现象，即说明涂层耐热性能良好。

附着力测试：按照GB/T9286-1998进行测试。

硬度测试：按照GB/T6739-1996进行测试。

漆膜耐酸测试：在经过去污处理的试片上涂覆防腐涂料，将试片于280℃烘烤10min后，置于煮沸的3％醋酸水溶液，每隔半小时取出，观察涂层表面状况，如无起泡、脱落现象，即说明涂层耐酸良好。

由表1可知：本发明实施例一～三中制备的防腐涂料的附着力、耐高温性能、耐腐蚀性能和硬度远远超过对比例一、二中制备的防腐涂料，综合性能良好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种化工反应釜用防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40～60份、聚脲树脂40～60份、环氧树脂20～30份、磷酸二氢铝5～12份、二癸基二甲基氯化铵2～5份、氟碳乳液10～18份、聚磷酸铵3～6份、腐蚀抑制剂8～12份、钛酸酯偶联剂1～3份、抗氧剂1～3份、流平剂1～3份；

所述腐蚀抑制剂由以下方法制得：

S1、将5～10重量份的醋酸铵、5～10重量份的醋酸铜和1～2重量份的柠檬酸亚锡二钠共同加入到反应釜中，加30～50重量份的去离子水混合均匀后升温至135～155℃，保温1～2h后降温至80～90℃，加入2～5重量份的羟基乙叉二膦酸，加入乙酸调节PH值至5.2～5.8，继续搅拌混合均匀得混合物I；

S2、将1～3重量份的蓖麻油磷酸酯盐、1～3重量份的甲氧基肉桂酸乙基已酯和15～25重量份的聚醚多元醇混合后升温至100～120℃，加入混合物I以600～800r/min的转速搅拌混合10～20min，得腐蚀抑制剂。

2.根据权利要求1所述的一种化工反应釜用防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂45～55份、聚脲树脂45～55份、环氧树脂22～28份、磷酸二氢铝6～10份、二癸基二甲基氯化铵3～4份、氟碳乳液12～16份、聚磷酸铵4～5份、腐蚀抑制剂9～11份、钛酸酯偶联剂1.5～2.5份、抗氧剂1.5～2.5份、流平剂1.5～2.5份。

3.根据权利要求1或2所述的一种化工反应釜用防腐涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性丙烯酸树脂50份、聚脲树脂50份、环氧树脂25份、磷酸二氢铝8份、二癸基二甲基氯化铵3.5份、氟碳乳液14份、聚磷酸铵4.5份、腐蚀抑制剂10份、钛酸酯偶联剂2份、抗氧剂2份、流平剂2份。

4.根据权利要求1或2所述的一种化工反应釜用防腐涂料，其特征在于，所述抗氧剂由质量比为3:3:1的对苯二胺、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和三辛酯复配而成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的化工反应釜用防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述比重的重量份称取水性丙烯酸树脂、聚脲树脂、环氧树脂、磷酸二氢铝、二癸基二甲基氯化铵、氟碳乳液、聚磷酸铵、腐蚀抑制剂、钛酸酯偶联剂、抗氧剂、流平剂；

S2、将氟碳乳液和腐蚀抑制剂共同加入到研磨机，充分研磨20～40min后，加入二癸基二甲基氯化铵，升温至70～90℃后搅拌处理5～10min得混合物A；

S3、将水性丙烯酸树脂、聚脲树脂和环氧树脂共同加入到混合机中，以1000～2000r/min的转速，于130～150℃下，搅拌混合10～20min，然后边搅拌边加入磷酸二氢铝，混合均匀得混合料B；

S4、将混合物A加入到混合料B中，以1000～2000r/min的转速，于110～130℃下，边搅拌边加入聚磷酸铵、抗氧剂和流平剂，搅拌至分散均匀即得防腐涂料。