一种适用于化肥厂车间地坪和墙壁防护应用的涂层材料制造技术

一种适用于化肥厂车间地坪和墙壁防护应用的涂层材料，包括：主剂，包含海因树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种适用于化肥厂车间地坪和墙壁防护应用的涂层材料
[0001]本申请是申请号为“201910519534.8”、申请日为2019年6月17日、专利技术名称为“一种阻燃型复合陶瓷防腐耐磨涂层材料”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种防腐耐磨涂层材料，尤其涉及一种适用于化肥厂车间地坪和墙壁防护应用的涂层材料。

技术介绍

[0003]目前国内火力发电行业应环保要求都装有脱硫装置对排放尾气中的SO2进行脱除处理，其中以石灰石
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石膏湿法脱硫系统为主，该系统运行于湿热工况，烟气和浆液对设备有很强的腐蚀和冲刷磨损破坏。目前国内在湿法脱硫系统中应用最广的防护材料为乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥，简称玻璃鳞片胶泥。
[0004]乙烯基玻璃鳞片胶泥以乙烯基酯树脂为基料，分散进适量的石英粉和玻璃鳞片制备成胶泥状，加入引发剂和催化剂进行交联固化，固化后的涂层具有优异的耐腐蚀性能。从火电行业安装湿法脱硫装置后，乙烯基玻璃鳞片胶泥一直是这个行业的首选防腐材料，但在长期的使用过程中也出现了多种问题亟待解决：
①
，乙烯基酯树脂含有大量的苯乙烯单体为高度易燃物，苯乙烯在施工过程中挥发沉积，浓度逐渐积累增大，达到闪点后稍遇明火就会爆燃，造成整个脱硫塔着火，因塔体连着烟囱，有气流拉升作用，风助火势，再因处于塔体内部燃烧，消防根本无法从外部灭火，只能看设备烧毁。脱硫塔用玻璃鳞片胶泥防腐施工每年都有多起着火事故发生，造成人员伤亡和重大财产损失。
②
，玻璃鳞片胶泥防腐有余耐磨性能不足，在脱硫塔喷淋层塔壁，浆液收集槽区域存在强烈的冲刷磨损作用，经常出现鳞片涂层被冲刷磨穿现象。
③
，玻璃鳞片涂层在使用过程中常出现空鼓、开裂、脱落现象，除去施工因素外，乙烯基酯树脂的固有特性也易造成这些现象。在力学性能指标方面，乙烯基酯树脂虽有较高的拉伸强度和弯曲强度，但由于固化过程中收缩率大(体积收缩率7
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10％)，其拉伸剪切强度很低，一把在35kg/cm2以下，拉伸剪切强度是衡量涂层附着于基材的重要力学性能指标。收缩率大，附着力小也是出现涂层空鼓、开裂、脱落的重要因素。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种阻燃型复合陶瓷防腐耐磨涂层材料，用于制备安全有效的防腐耐磨涂层，对设备、钢构、地面以及墙壁等进行可靠的防护。
[0006]针对石灰石
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石膏湿法脱硫设备运行工况和玻璃鳞片胶泥的缺陷，专利技术人在多年实践基础上得出，应用湿法脱硫系统设备防护的涂层必须满足以下条件：
[0007]1.耐湿热环境，在湿热环境中物理机械性能不能发生变化。
[0008]2.涂层成膜性好，具有优异的屏蔽能力和耐腐蚀性能。
[0009]3.涂层具有一定的耐磨性，可抵御浆液的冲刷磨损。
[0010]4.无挥发性溶剂，超强的阻燃性能，有效避免施工和检修时的火灾隐患。
[0011]5.材料与基材粘接强度高，拉伸剪切强度应达到160kg/cm2以上，且材料固化过程中的体积收缩率应小于0.5％。
[0012]6.材料具有良好的韧性，能适应塔体随气温和工作温度的变化造成的形变而不开裂。
[0013]依据以上条件，本专利技术设计、选材和实施如下：主要成膜物质选取海因树脂，海因树脂的海因环为五元二氮杂环，氮元素含量高，本身具有一定的阻燃性能，可以少用外加阻燃剂控制易燃性；其粘度低，可以不用或少用稀释剂；浸润性好，与基材粘接强度高；热稳定性好，具有耐湿热能力；耐老化，耐腐蚀；缺点是内聚力大，偏脆，易开裂；必须适当改性增加韧性解决脆性问题。传统增韧通常采用外加液体橡胶来解决，液体橡胶游离于树脂间，不参与反应，影响耐热性和耐腐蚀性。本专利技术自制一种聚氨酯预聚体分散于海因树脂中作为增韧剂，用改性芳香胺作为树脂的固化剂，同时改性芳香胺也是聚氨酯预聚体的扩链剂，二者同步反应，形成匀相互穿结构，此结构刚中带柔，有效解决海因树脂的脆性问题，同时耐热和耐腐蚀能力不受影响。
[0014]一般聚氨酯预聚体的活性比海因树脂高一个数量级，二者很难同步反应形成匀相结构，适用于与海因树脂互穿的聚氨酯预聚体活性应该极低，与海因树脂的固化速度应该相差不大，此聚氨酯预聚体市场无商品出售需要自己合成。通过大量测试，选取1,4
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环己烷二异氰酸酯(CHDI)与四亚甲基醚二醇(PTMEG)合成NCO值2.5～4.5预聚体，其反应速度与海因树脂相当，该聚氨酯预聚体与海因树脂相容性好，固化速度同步，可以形成匀相结构，解决海因树脂的脆性问题，对耐热性和耐腐蚀性无影响，同时还可以增加材料的耐磨性。
[0015]自制聚氨酯预聚体具体制备工艺为：将1,4
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环己烷二异氰酸酯(CHDI)加热到80～100℃熔化保温，加入已脱水的PTMEG1000或PTMEG2000中，80～100℃反应40～60分钟，降温放料备用。选用PTMEG2000制备的聚氨酯预聚体比用PTMEG1000制备的韧性好但粘度偏大；NCO值低的预聚体韧性好，但由于交联点少强度低。本专利技术实施例选用PTMEG1000和CHDI合成NCO值4.2的预聚体作为1号增韧剂(自制1号聚氨酯预聚体)，特点为强度高，韧性稍低；选用PTMEG2000和CHDI合成NCO值2.8的预聚体作为2号增韧剂(自制2号聚氨酯预聚体)，特点为韧性好，强度略低。
[0016]海因树脂极性大，选用极性大的酚醛胺、脂肪胺作固化剂时，易受湿气影响降低性能，一般资料推荐酸酐和芳香胺作固化剂，酸酐需加热反应不适用于防腐涂装工艺；芳香胺虽然可以常温固化海因树脂，但大部分芳香胺为固体，现场使用很麻烦，本专利技术自制一种改性的液体芳香胺便于现场混合。具体实施如下：将间苯二胺(MPDA)和4,4二氨基二苯甲烷(DDM)按一定的配比加入3,5二乙基甲苯二胺(DETDA)中，120℃溶解4小时，冷却至常温放出备用。三种材料的重量配比为DETDA：MPDA：DDM＝100：50～200：50～200，配比不同除影响自制固化剂的粘度外，还影响体系的固化速度，耐磨性和耐热能力。如DETDA用量不变减少MPDA和DDM加入量可以降低粘度；如DETDA用量不变增加MPDA和DDM加入量可以提高耐热性；增加MPDA用量可以增加固化物的耐磨性。本专利技术实施例选用重量配比为DETDA：MPDA：DDM＝100：50：50作为1号固化剂(自制1号改性芳香胺)；选取重量配比为DETDA：MPDA：DDM＝100：100：100作为2号固化剂(自制2号改性芳香胺)；选取重量配比为DETDA：MPDA：DDM＝100：150：50作为3号固化剂(自制3号改性芳香胺)。
[0017]因此本专利技术提出一种阻燃型复合陶瓷防腐耐磨涂层材料，该材料包括：
[0018]主剂，包含海因树脂30
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150份，自制增韧剂5
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40份，活性稀释剂5
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20份；
[0019]固化剂，包含自制改性芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于化肥厂车间地坪和墙壁防护应用的涂层材料，包括：主剂，包含海因树脂30
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150份，自制1号聚氨酯预聚体5
‑
40份，活性稀释剂5
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20份；固化剂，包含自制1号改性芳香胺10
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60份和促进剂0.5
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5份；包含在主剂和/或固化剂总的磷系阻燃剂5
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20份，氮系阻燃剂0
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10份，偶联剂0.5
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5份，分散剂0.5
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5份，消泡剂0.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李怀新，
申请(专利权)人：襄阳市百盾防护涂层材料有限公司，
类型：发明
国别省市：