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纯环氧耐热粉末涂料的研制

发布时间:06-24  
王建宇?陈立新

(西北工业大学?理学院应用化学系,西安?710072)


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摘??要:针对目前管道防腐国产纯环氧粉末涂料耐热性较差(Tg≤100℃),本文依据高分子合成原理,分别采用含活泼氢刚性扩链剂和双酚A酚醛树脂与CYD-128环氧树脂反应制备了4种不同的改性环氧树脂,筛选出3种树脂制备粉末涂料。采用DSC测试了粉末涂料的耐热性,并依据《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》—SY/T?0315-2005测试了3种涂层的物理性能。DSC测试结果表明,采用扩链剂1、扩链剂2和双酚A酚醛树脂作为改性剂所得涂料耐热性优异。物理性能测试结果显示,三种涂层耐冲击性能、耐腐蚀性和孔隙率均满足标准要求;其中采用扩链剂1、扩链剂2作为改性剂制备的涂层,其抗阴极剥离性能和附着力不满足要求;而采用双酚A酚醛树脂改性的涂层则不满足冷弯测试标准。


关键词粉末涂料;环氧树脂;含活泼氢刚性扩链剂;耐热性


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0??前言


粉末涂料及其涂装技术的发展已有40余年的历史,由于多方面的原因,自70年代后才引起各国的重视。根据我国“西气东输”计划和“中俄”输气计划,“西气东输”新增天然气管道3300千米,“中俄”管线在中国境内管道长度12600千米,以上管道的防腐设计均采用三层PE防腐技术,累计约需环氧粉末涂料16万吨[1]。与此同时,随着石油天然气管道铺设深度的增加以及沿线环境的剧烈变化,对粉末涂料的质量要求也越来越高,主要体现在:要求防腐粉末涂料具有良好的施工性(高温快速固化)?、耐磨性、防腐蚀性、耐热性、耐冷热冲击性、长期贮存稳定性等[3]。而国内长期沿用的环氧/双氰胺粉末涂料,无论施工工艺性还是可靠性都难以满足这一要求。防腐粉末涂装厂不得不从国外进口环氧粉末,如库鄯输油管线采用的是美国O′BRIEN公司生产的NAP-GARD?"center">







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3??结论


分别采用含活泼氢刚性扩链剂和双酚A酚醛树脂与CYD-128环氧树脂反应制备了4种不同的改性环氧树脂,筛选出3种树脂制备粉末涂料。采用DSC测试粉末涂料的耐热性,并依据《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》—SY/T?0315-2005测试了3种粉末和涂层的性能,研究结论如下:


1.?DSC测试结果表明,采用扩链剂1、扩链剂2和双酚A酚醛树脂改性CYD-128环氧树脂制备的涂料,其耐热性与3M公司的Scotchrote206粉末(Tg:103℃~107℃)相当。


2.?按照醛酚比为0.75:1、反应时间2h合成双酚A酚醛树脂,用该酚醛树脂树脂与CYD-128环氧反应得到改性环氧树脂,其固化物的玻璃化温度较其他工艺合成的双酚A酚醛改性环氧树脂高;


3.?分批加料方式,更易于控制树脂合成过程中反应物粘度的增长,反应结束时出料容易;


4.?三种涂层的耐冲击性能、耐腐蚀性和孔隙率均满足标准要求;其中采用扩链剂1、扩链剂2作为改性剂制备的涂层,其抗阴极剥离性能和附着力不满足要求;而采用双酚A酚醛树脂改性的涂层则达不到冷弯测试标准要求。


根据上述研究结果,若将含活泼氢刚性扩链剂改性的环氧树脂与双酚A酚醛改性的环氧树脂按适当的比例进行共混,可能会得到耐热性优良、涂层综合性能优异的管道防腐粉末涂料。


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参考文献


[1]?陈字愈.?防腐保温技术年会报告,1999.


[2]?田玉林.?熔结环氧粉末涂料在钢管道防腐中的应用[J].?硫磷设计与粉体工程,2003,(1):45~46.


[3]?张其滨,金兰,张丽萍.?库鄯管道熔结环氧粉末防腐管的应用[J].?石油工程建设,1998,(5):11~13.


[4]?伍敏扬.?日本封装材料用环氧树脂动向[J].?化工新材料,2004,27(3):22.


[5]?冯素兰,张昱斐.?粉末涂料[M].?北京:化学工业出版社,2004.
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