[发明专利]一种树脂基陶瓷涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，尤其涉及一种树脂基陶瓷涂料组合物及其制备方法。

背景技术

随着海洋石油、港口码头、水力发电站及船舶工业的不断发展，像钻井开采设备、钻井平台、输送管道等，由于常年浸没在海水中，很容易受到潮水和涨落和飞溅，以及遭受海上生物的冲蚀，因此，研制出一种可在海洋和淡水中涂装的重防腐材料具有重要的意义。

我国目前大多数大型高温液体储罐或管道，多使用金属管材，如碳钢、不锈钢等材质。一般在这些罐体、管道内壁均会添加衬里或直接在内壁涂上涂料，以提高这些设备的耐高温、防腐蚀性能，延长其使用寿命。不锈钢或碳钢材质的罐体或管道内壁常采用的内衬保护方式多是采用复合材料，但其工艺复杂、造价高，普及性低，目前采用的较为普遍的是选用合适的涂料在内壁表面形成保护涂层，该种措施实施起来即简便有效，使用成本又低。

随着油田进入后期开采，含水、含沙量的提高，金属管线，设备耐磨损耗，耐腐蚀情况更加不容乐观。而一些油田含硫化氢、环烷酸及二氧化碳的腐蚀异常严重，导致设备腐蚀穿孔频繁，严重影响油田的安全稳定生产；虽然采取了一些措施，例如，在油井和设备中使用缓蚀剂，使用环氧涂层，但是这些措施在含沙，高含水，含酸(环烷酸，二氧化碳，硫化氢)环境中仍然难以避免腐蚀的发生，给油田带来了巨大的损失。一些含硫化氢的油田，因释放出有毒的气体，造成了人员伤亡。解决含酸原油的腐蚀问题，对石油工业的发展，安全稳定生产意义重大。因此，针对这样的基本地质与工况情况，需要一次性解决耐酸性腐蚀及冲击性的问题。

在耐酸树脂方面，相对而言耐酸性能优异的树脂是改性环氧树脂，但是改性环氧树脂存在的缺点是漆膜脆，在耐冲击的工况情况下，易于剥落，难以满足实际需要。一个思路就是在酚醛树脂中加入柔性树脂进行共混改性。但是一般的柔性树脂，如热塑性聚氨酯，聚己二酸系列树脂，由于在分子中存在酯键，在酸氢离子的催化作用下，易发生酯键断裂，影响材料的使用寿命。同时，还存在树脂与环氧树脂之间的相容性问题。利用共溶剂的方案虽然可以解决在施工前的相容性，但是施工后漆膜在不同的干燥阶段，将会出现相分离。这种微观组织的变化将会影响漆膜的防腐性能。另外，即使将改性环氧树脂和聚乙烯缩丁醛混合在一起制成涂料，其在海洋和淡水中涂装时仍存在耐腐蚀性不足的缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种树脂基陶瓷涂料组合物及其制备方法，特别提供了一种可在海洋和淡水中涂装的耐腐蚀的树脂基陶瓷涂料组合物及其制备方法。

为达此目的，本发明采用了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种树脂基陶瓷涂料组合物，所述组合物由以下原料组分构成：

A组分：按质量百分比由改性环氧树脂22-28％、聚乙烯醇缩丁醛15-18％、环己酮20-30％、乙醇10-15％、防锈颜料1-5％、油酸甲酯1-5％、磷酸锌5-10％和陶瓷粉混合物5-10％组成；

B组分：按质量百分比包含具有不同玻璃化转变温度和/或不同熔体粘度的至少两种有机硅树脂70-80％和增强填料20-30％；

C组分：矿化剂；

D组分：稀土氧化物；

上述各组分的配比为：A:B:C:D＝(5-10):(2-3):(1-3):1。

本发明中通过将A组分、B组分、C组分和D组分按质量比为A:B:C:D＝(5-10):(2-3):(1-3):1进行配比，可最大限度地发挥这4种组分之间的协同作用，尤其是矿化剂和稀土氧化物的加入，能够使得陶瓷涂料组合物的耐腐蚀性能大大增强；该配比具体可以是5:2:1:1、6:2:1:1、7:2:1:1、8:2:1:1、5:2.2:1，优选为6:2:3:1。在该优选比例下，能够使得A组分、B组分、C组分和D组分之间相互作用达到最好水平，使得最终得到的涂料组合物具有更高的耐腐蚀性。

本发明中通过增加B组分，即添加按质量百分比包含具有不同玻璃化转变温度和/或不同熔体粘度的至少两种有机硅树脂70-80％和增强填料20-30％，可以进一步增强涂料组合物的耐腐蚀性，其可与A组分中的改性环氧树脂和聚乙烯醇缩丁醛相互作用，彼此产生协同作用，从而使得该涂料组合物能够适应海洋和淡水中涂装的腐蚀环境，进一步提高了该涂料组合物的耐腐蚀性能。

根据本发明，所述B组分中，至少两种有机硅树脂包含第一有机硅树脂和第二有机硅树脂，其以1.5:1-1:1.5的重量比存在，优选为1.2:1；所述第一有机硅树脂的Tg为42-45℃，优选为45℃；并且第二有机硅树脂的Tg为60-80℃，优选为78℃。