[发明专利]一种耐超低温的环氧沥青涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料化工技术领域，具体涉及一种耐超低温的环氧沥青涂料及其制备方法。

背景技术

环氧沥青涂料是20世纪60年代出现的一类防腐涂料，其综合了沥青的耐酸、碱性、耐水性和环氧树脂的附着力、机械强度和耐溶剂性，为优良的防腐蚀涂料品种，广泛用于水利、石油化工、造船和运输等行业。环氧煤焦沥青涂料的耐水性优良，浸入水中10天，其吸水率仅0.1%~0.2%；漆膜不透水并耐一些化学品的侵蚀；涂料对未充分除锈的钢铁表面仍具有良好润湿性；价格低廉；固体含量高，可获厚膜。

环氧沥青涂料是经固化反应形成的一种交联密度“全局低、局部高”的三维互穿网络热固性材料，使其具有优异的耐高温性能。但在低温情况下，环氧沥青涂料随着温度的降低，其强度与劲度明显增大，但其变形能力却显著下降，即脆性增加、韧性降低，低温影响着该涂料的抗拉强度和变形能力。由于频繁的冻融循环作用及强烈的紫外线照射使得环氧沥青材料加速老化、变脆、粘结力急剧下降，应力松驰性能大大减弱，最后导致涂层在低温下疲劳产生裂缝。涂层一旦出现裂纹，其不会升温自愈合，从而会在各种载荷、水、雾等条件作用下加速破坏，而形成大面积的破坏，从而限制了现有的环氧沥青涂料在北方严寒地方的使用。所以在低温地区使用的环氧沥青涂料不但应具备粘结力外，更应具备一定的韧性，以适应频繁的温度收缩。

另外，由于环氧树脂和沥青的溶解度相关较大，所以它们之间的相容性差，容易产生分层、凝聚和离析现象，从而影响了涂料涂层的保持性。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种耐超低温环氧沥青涂料，提高涂层的耐低温性能而适应频繁的低温收缩。

本发明的另一个目的是提供一种耐超低温环氧沥青涂料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种耐超低温的环氧沥青涂料，其特征在于：由组份A和组份B按重量比为2－3：1组成；其中组份A为环氧树脂；所述组份B是由下列组份按重量份制备而成：

进一步，所述环氧树脂为双酚A型固体环氧树脂，环氧当量为450-500。

进一步，所述酸酐为质量百分比为3－5%的马来酸酐溶液、邻苯二甲酸酐溶液或偏苯二甲酸酐溶液。

进一步，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇，所述固化剂为聚酰胺。

本发明的另一目的是提供一种制备上述耐超低温的环氧沥青涂料的方法，包括以下步骤：

（1）按配比将沥青与酸酐放入反应釜中进行搅拌；

（2）将（1）进行升温至120－135℃再加入聚醚多元醇与硫酸，反应120－150分钟；

（3）再加入固化剂进行搅拌混合30－60分钟，得组份B；

（4）将组份B与组份A环氧树脂按重量比为1：2－3进行混合，搅拌均匀、过滤得耐超低温的环氧沥青涂料。

由于聚醚多元醇的低温柔性优异，其不但同环氧树脂有较好的相容性，还同沥青与酸酐的顺酐化反应过程生成顺酐化沥青中的游离态酸酐进行反应，不仅消耗了游离的酸酐，还避免了涂料在施工过程中因酸酐升华而带来的异味，避免了对施工人员身体健康的伤害；同时由于聚醚多元醇与酸酐的反应生成低温改性，大大了提高了环氧沥青涂的耐低温优越。所以提高了涂料产品的质量，并充分地利用了原材料，减少原材料的浪费，节约成本。

顺酐化沥青通过交联形成网络状结构，而聚醚多元醇与酸酐形成的低温改性剂以线型链存在，两者之间形成增韧体，使涂料受到冲击能量时，可以起到应力分散和承受应力的作用。所以本发明的环氧沥青涂料不仅具有较强的机械性能，还具有很强的弹性，以适应频繁的温度收缩而不开裂。

本发明的环氧沥青涂料可以在北方严寒地方季节使用，其不但应具备粘结力外，更应具备一定的韧性，以适应频繁的温度收缩。

本发明将环氧树脂与煤焦沥青相结合，既发挥了环氧树脂优异的成膜性能和防腐蚀性能，又较好地解决了沥青材料高温流淌、低温冷脆等难题。采用环氧树脂和价格低廉、施工方便的煤焦沥青配制成的涂料结合了二者的优点，提高了涂料的防腐蚀性能。

将本发明环氧煤焦沥青涂料在－40℃条件涂敷，试件涂层固化后置于一60℃一百天后，其试件的抗拉强度和变形能力没有明显的变化，说明本发明的涂料具有耐低温性能。

本发明的涂料保护时间长，其使用五年后防腐涂层不起泡、不起皱、不龟裂、不剥落。可广泛适应于埋地燃气、自来水、污水、海水、石油等管道防腐涂装，石油贮罐、煤气柜内外壁防腐；钻井平台、船用防腐以及冶金、机械、建材、印染、造纸、纺织、采煤等机械防腐；以及钢板、钢管、角钢等防锈漆膜等方面都可达到不透湿防腐涂层。