以沥青环氧树脂为基料的重防腐涂料,保持了沥青涂料优良的抗水性能,涂层柔韧性和耐腐蚀性能。克服了沥青涂料硬度不高,耐磨力、粘结力差和软化点低的缺点,与环氧树脂涂料相比较价格便宜。此外涂层还具有良好的抗渗透性能,可以满足现代工业在苛刻环境条件下的使用。为此,我们以沥青、环氧树脂为基料,提高了沥青涂料的各项性能,找到了沥青环氧树脂涂料的最佳配方[l]。

1理论部分

1.1配方的设计

以沥青、环氧树脂为基料的重防腐涂料,要求能在化工大气、海洋环境、酸、碱、盐以及溶剂介质的腐蚀环境下具有长效使用寿命,克服沥青涂料软化温度低(地表温度50℃)、干燥速度慢(2-3天)等缺点,实现涂料的附着力强、软化点要高于80℃、干燥时间短(少于2天)、耐盐和耐酸碱性高及硬度大等性能。因此,此沥青涂料的主要原料是价格便宜,耐腐蚀的煤焦沥青和适用于低温固化的环氧当量在180-475之间的E-20环氧树脂及固化剂、溶剂等。涂料采用双组份型[2,3〕。

1.2固化剂的选择
沥青环氧树脂涂料中的固化剂一般多选用己二胺,但此时的漆膜存在对金属和非金属粘合力不强、耐气候不好、户外易失光泽及对人体毒性较大缺点,而聚酞胺树脂作固化剂可以克服这些缺点,并且制得的漆膜有较高的弹性,与沥青中的环氧树脂有良好的混溶性,对颜料有很好的湿润性。

沥青环氧涂料中的聚酞胺树脂选用低分子量,其结构内含有活泼的氨基,可以与环氧树脂中的环氧基在常温下进行交联而成网状结构体的反应使环氧分子中刚性环在负荷和受冲击时能使键有较大自由度,是良好的固化剂。

2.3溶剂的选择

溶剂是涂料配方中的一个重要组成部分,不仅用来溶解树脂、降低粘度及改善加工性能,而且还对涂料的粘结性、防腐性等有影响。以沥青为主,环氧树脂为辅的涂料,根据两种树脂在溶液剂中的溶解性,按照设计要求选用甲苯、二甲苯、环己酮、丁醇、氯代苯作溶剂,并考虑溶剂的稀释、挥发和蒸发的速度,溶解的粘度和表面张力等因素。配成的混合溶剂能获得快干、低溶剂残留的涂膜。根据混合剂的溶解度参数与树脂的参数(树脂的参数约为9.6)愈近愈好的原则,混合溶剂溶解参数宜在9.32-9.90之间,所以选用甲苯:二甲苯:环己酮:丁醇=4:3:2:1可达到要求。

2实验部分

2.1实验原料和主要仪器

实验原料煤焦沥青,E-20环氧树脂,650号聚酞胺树脂,甲苯,二甲苯,环己酮,丁醇,氯代苯,铁红,轻质碳酸钙。

主要仪器托盘天平,电加热板,熬炼锅,稀释罐,搅拌器。

2.2实验步骤

2.2.1装锅热炼

将沥青装入锅里,用电加热板加热,开始阶段升温要慢,升到100℃时,保温至原料中水分蒸发完全,并不起沫子时继续升温,在200一230℃之间搅拌,同时将环氧树脂液逐渐加入沥青溶液中,搅拌维持至完全混合,然后继续升温至240℃左右,保温至试样合乎要求,即拿玻璃沾沥青呈液体状态。

2.2.2稀释

将漆料转移至稀释罐内,并用凉水冷却,同时不断搅拌,当温度降低到130℃时,加入溶剂,充分搅拌均匀,并调整粘度。

2.2.3静置净化

在静置48h后,用100目筛过滤净化。

实验时需注意:配料时要检查沥青中无杂质,然后砸碎成小块加料,升温过程未完全熔化时要间断搅拌,以防局部过热焦化,沥青熔化后,再逐步加入环氧树脂并加以搅拌,使沥青混溶均匀,在过滤时环氧沥青温度不宜高于40℃,否则滤液中易出现小的粒状物。

2.3实验配方数据记录(表l)

2.4涂料性能的测定

根据以上配方配制的沥青涂料,在净化的过程中观察,发现有的涂料粘稠度不够好,经过涂刷过程中对涂料在铁块粘附力和涂料的涂刷性能进行比较,得到每组思路中有一个相对较好的配方,其配方号和数据如表2所示。

为了了解其性能将这些配方涂在铁片上进行性能测试。

2.4.1干燥时间的测定

按《漆膜一般制备法》(GB 727一79)在马口铁块上制备漆膜,在25℃下干燥,干燥时间按GB 1728-79测定,测定结果见表

由此可得出,l#、1’#、7’#、13’#的干燥速度最快。

3.4.2软化点的测定

采用水浴法测定,温度每升高一次保温一段时间。利用玻璃棒接触涂层是否发粘,判断其是否软化,数据见表4。

测得软化点l#最高,其它都达到要求。

3.4.3耐盐水测定

按《漆膜一般制备法》(GB 1727-79)在薄钢板上制备漆膜,氯化钠用蒸馏水配成饱和水溶液,将涂漆样板2乃面积浸入温度在25℃的盐水溶液中观察漆膜有何变化,见表5


通过盐水的测定可以得出l#、1’#性能较佳。

3.4.4耐盐酸测定

将涂好的样板浸入3%的盐酸溶液中或10%的盐酸溶液中,每24h检查一次。按B 1763-79方法测得结果见表6。


通过耐盐酸测试得出l#涂料性能最佳。

4结论

通过性能实验可以归纳出干燥时间较快的有

l#、1’#、7’#、13’#,软化点都符合设计要求但l#最高,

耐盐水性能好的l#和1,#,这些性能比较得出最佳配

方:

A组分:煤焦沥青36.09

E-20环氧树脂30.09

混合溶剂34.0 mL

B组分:650#聚酞胺树脂7.59

煤焦沥青/环氧树脂1.2

环氧树脂/酞胺树脂4

混合溶剂:甲苯:二甲苯:环己酮:丁醇=4:3:2:1

产品性能:

常温耐盐酸3%168h,涂膜没变化;常温耐盐酸10%168h,涂膜没变化;常温耐饱和盐水148h,涂膜没变化。干燥时间:表干25mi职实干10h;软化点80℃以上。

此配方配制的沥青环氧涂料能适用于贮罐、输油管道、地下管线、水下工程的防腐及腐蚀性环境中钢铁结构、贮罐、设备以及混凝土表面作防腐涂层等。比普通的沥青涂料硬度大、软化点高、固化快,使防腐沥青环氧涂料适用的范围大大扩大。