[发明专利]一种抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物及其制备方法。该水性涂料组合物由以下组分制备而成：水性树脂或乳液43～62份，缓蚀剂7～13份，缓蚀剂载体5～10份，助剂2～5份，无机片状填料15～38份，水3.75～9份。制备方法包括以下步骤：(1)以异喹啉和氯代二胺生成的化合物连接在氧基硅烷偶联剂上反应得到缓蚀剂1；(2)噻唑苯胺和异氰酸酯硅烷偶联剂反应得到缓蚀剂2；(3)使用乙醇将缓蚀剂1和缓蚀剂2负载到缓蚀剂载体上；(4)将负载了缓蚀剂的载体和其他原料搅拌混合后研磨即可。本发明制备方法简单，反应条件方便易控而且对环境无害，所得水性涂料组合物的耐硫化氢腐蚀性能优异。

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物及其制备方法和应用。

背景技术

水性涂料作为防腐涂料使用，最大技术障碍就是耐腐蚀性能大幅降低。一般油性防腐涂料在盐雾实验中，很容易就能达到2000小时以上，然而一般水性涂料只能达到20-300小时，相差一个数量级甚至还多。当前，水性树脂及其它组合物制备的水性防腐涂料的耐腐蚀性难以满足现实防腐的需要。

硫化氢腐蚀是石油化工、油气工业等常常会遇到的腐蚀，溶于水的硫化氢会对金属材料产生很强的腐蚀作用，硫化氢溶于水中后电离呈酸性，使管材受到电化学腐蚀，造成管壁减薄或局部点蚀穿孔。腐蚀过程中产生的氢原子被钢铁吸收后，在管材冶金缺陷区富集，可能导致钢材脆化，萌生裂纹，导致开裂。硫化氢的腐蚀直接影响到了安全生产。控制硫化氢腐蚀一般实在金属表面涂刷一层涂层，但是由于硫化氢的强烈的穿透性，所以通常的涂层不能阻挡其渗透与扩散。另外水性涂料中因为含有水，在于金属接触成膜的过程中，空气中的硫化氢将会进入水中，加速金属材料的腐蚀。

缓蚀剂是一种重要的控制硫化氢腐蚀的防腐措施，但是目前使用的咪唑啉缓蚀剂在涂层缓蚀效果不能达到理想的防硫化氢腐蚀的程度，尤其是在水性涂料组合物中，防腐效果更不理想。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物。具体技术方案如下：

一种抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物，由以下组分制备而成：水性树脂或乳液43～62质量份，缓蚀剂7～13质量份，缓蚀剂载体5～10质量份，助剂2～5质量份，无机片状填料15～38 质量份，水3.75～9质量份；所述缓蚀剂为缓蚀剂1和缓蚀剂2，分子结构式如下式所示：

缓蚀剂1：

其中，R是1-3的烷基；

缓蚀剂2：

其中，R是1-3的烷基。

优选地，所述水性树脂或乳液为水性环氧酯树脂或苯乙烯-丙烯酸脂共聚乳液。

优选地，所述缓蚀剂载体为粘土、蒙脱土、沸石或蛭石。

优选地，所述助剂包括：成膜助剂、消泡剂、润湿剂、分散剂和增稠剂。

更优选地，所述成膜助剂1.1～2.5质量份，是乙二醇丁醚、乙醇、丁醇按照质量比1:7～10:4～6 的混合物；所述消泡剂和润湿剂为乙炔二醇，0.3～1.2质量份；分散剂为磷酸酯，0.4～0.7质量份；增稠剂为乙氧基化醇，0.2～0.6质量份。

优选地，所述无机片状填料为石墨、玻璃鳞片、云母或滑石。

本发明的目的之二是提供所述抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物的制备方法。具体技术方案如下：

一种抗硫化氢腐蚀的水性涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照摩尔比1:1，将异喹啉和氯代二胺混合后，在40～55℃的水浴加热下以250～350r/min的速度均匀搅拌，反应1～3小时；