储罐底部和内壁用浅色水性防腐导静电涂料及其制备方法技术

技术编号:8484161 阅读:174 留言:0更新日期:2013-03-28 03:34
一种储罐底部和内壁用浅色水性防腐导静电涂料及其制备方法,先在制浆罐中加入按配方称取的乳液、硅氧烷偶联剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防闪锈剂、配方量50~80%的水,高速分散;加入铁钛粉、钛白粉、滑石粉、沉淀硫酸钡和防沉降剂后继续高速分散,然后真空泵入砂磨罐中;将砂磨后的悬浮液泵回制浆罐中,加入导电云母粉继续高速搅拌;将搅拌后的悬浮液泵入调漆罐,加入增稠流平剂和成膜助剂,用余量水调节粘度后过筛分装。本发明专利技术对环境友好,具有优异的力学性能,优异的耐化学介质和耐油水性,完全满足标准要求。产品采用无金属导电填料,不易沉降,无碳系导电填料,不易析出污染油品,既可单独使用,也可以作面漆与无极富锌底漆配合使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石油和化工原料储罐底部和内壁用的防腐涂料,以及这种涂料的制备方法。
技术介绍
钢质储罐是存储油品及化工原料不可或缺的基础设施。一方面,钢质储罐与油品或化工原料中的硫化物、水分和矿物质等的长期接触过程中会产生化学和电化学腐蚀,因此需要对储罐内壁进行防腐处理。另一方面,油品在加工储运过程中与储罐内壁因摩擦而产生静电,当静电在油品表面大量集聚时,极易诱发火灾和爆炸事故。为杜绝此类事故的发生,相关部门明确规定要在油品中加入抗静电添加剂,使其从绝缘体( ο12 Ω以上)锐变为导电体(IO9 Ω以下)。为充分发挥油品抗静电添加剂抑制静电隐患的特殊功能,国标GB 13348-1992《液体石油产品静电安全规程》、CNCIA-HG/T0001-2006《石油储罐导静电防腐涂料涂装与验收规范》以及《军用钢制燃料储油罐内壁涂料通用规范》等标准均规定石油储罐内壁用涂料在具有良好的耐化学介质腐蚀和耐油水性能的同时,其表面电阻率应严格控制在IO5 IO9 Ω。国内市场上现已商业化的储罐内壁用防腐导静电涂料基本上都是以挥发性有机溶剂为稀释剂的添加型油性涂料。这类导静电涂料添加的导电填料主要是碳系(导电石墨和炭黑)和金属或金属氧化物导电粉。前者的优点是涂料成本低、导电性好,缺点是涂料涂层颜色较深,装饰性差,附着力和耐油性较差,而且,碳系颜料易析出而污染油品,因此CNCIA-HG/T0001-2006《石油储罐导静电防腐涂料涂装与验收规范》建议此类导静电涂料最好不要用作面漆。以金属为导电填料制成的导静电涂料虽然导电性和装饰性好,但价格昂贵,易氧化,易沉降结块儿,不便施工。而以导电金属氧化物材料制备的导静电的涂料,在含硫重的酸性原油中(如原油罐底)使用时,导电金属氧化物和树脂受到结构性破坏,导静电性能下降,防护寿命受到限制。上述传统的溶剂型防腐导静电涂料在油品储罐防腐工程应用中,一方面因为许多有机溶剂气味较大,部分有机溶剂能够致癌,严重危及施工人员的身体健康;另一方面,在涂料的固化过程中,会挥发出大量的有机溶剂,严重污染环境;此外,由于有机溶剂的闪点低,在密闭的油品储罐中涂装易燃易爆,造成严重的人身伤亡和巨大的财产损失。因此,添加型油性防腐导静电涂料完全有悖于我国政府制定并颁布执行的“环保、安全、节能、减排”可持续发展战略,亟待开发出浅色环境友好型水性防腐导静电涂料,同时最好选用非金属粉、非碳系导电填料。
技术实现思路
本专利技术提供一种,要解决现有防腐导静电涂料易沉降、易析出的技术问题。并解决现有防腐导静电涂料污染环境、耐油性差、防腐性能和导电性能不佳的技术问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是这种储罐底部和内壁用浅色水性防腐导静电涂料,它的原料组成按重量百分比配比如下 乳液40 60% ; 水10 20% ; 导电云母粉 15 30%; 铁钛粉I 5% ; 钛白粉I 6%; 滑石粉I 4% ; 沉淀硫酸钡 I 4% ; 硅氧烷偶联剂 I 6% ; 防闪锈剂I 4%; 防沉降剂I 5% ; 分散剂O.1 O. 5% ; 润湿剂O.1 O. 4% ; 消泡剂O. 5 2% ; 成膜助剂O.1 O. 4% ; 增稠流平剂 O.1 O. 4%。所述乳液为水性苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚乳液,水性苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚乳液的固含量为55 57. 5%,粘度为6 10 Pa. s, pH值为8 10,玻璃化温度Tg为30°C,最低成膜温度10°C。所述导电云母粉是以白云母为载体,表面沉积包覆了锡锑氧化物的浅色复合导电填料,其平均粒径40 μπι,密度为3.6 g/cm3,粉体电阻率彡50 Ω · cm,吸油量彡50 ml/100g°所述铁钛粉为600目白色粉末,其P205含量不小于12%,吸油量不大于22%,密度为2. 8 3.5 g/cm3,于水悬浮液中的pH值7 10 ;所述钛白粉为用氯化法制得的金红石型钛白粉,二氧化钛含量不小于91%,吸油值17 g/100 g,于水悬浮液中的pH值7. 5 9. 5。所述沉淀硫酸钡的相对密度为4. O 4. 5 g/cm3,吸油量10 30 g /100 g,于水悬浮液中的pH值6. 5 8. O ;所述滑石粉的白度为93%,二氧化硅、氧化镁和三氧化二铁含量分别为30%,50%和O. 3%,其密度为2. 7 2. 8 g/cm3。所述偶联剂为增强型天然橡胶和丁腈橡胶硅氧烷偶联剂,其密度为1. 03 g/cm3。所述防闪锈剂为无色液体,其pH值为8 9,密度为1. 5 g/cm3 ;所述防沉降剂为白色粉末,其PH值为9 11,粘度以浓度为15%的溶胶计为100 Pa. S。所述分散剂为聚丙烯酸钠盐水溶液,其固含量为45% ;所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚,其固含量为100%;所述消泡剂为矿物油系列混合物,固含量为100%;所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯;所述增稠流平剂为非离子型疏水改性聚氨酯流平剂,其固含量为30%。这种储罐底部和内壁用浅色水性防腐导静电涂料的制备方法,制备步骤如下 步骤一,先在制浆罐中加入按配方称取的乳液、硅氧烷偶联剂、润湿剂、分散剂、消泡齐U、防闪锈剂、配方量50 80%的水,高速分散;步骤二,加入铁钛粉、钛白粉、滑石粉、沉淀硫酸钡和防沉降剂后继续高速分散,然后真空泵入砂磨罐中; 步骤三,将砂磨后的悬浮液泵回制浆罐中,加入导电云母粉继续高速搅拌; 步骤四,将搅拌后的悬浮液泵入调漆罐,加入增稠流平剂和成膜助剂,用余量水调节粘度后过筛分装。所述步骤四所制备的涂料粘度调节为300 400 Pa. S。 本专利技术的特点和有益效果如下 考虑到石油储罐底部和内壁防腐导静电涂料曲面涂敷的特点,涂料涂层应当具有很好的弹性与韧性。在本专利技术的配方研究中发现,用双组份水性环氧乳液制成涂料涂层的耐油性差。因此,本专利技术选用甲级丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液作成膜基料,其成膜温度低(10 c),弹性高、韧性好、施工方便,且制成的涂膜疏水性好,可防止油品中的水分渗入涂膜而诱发电化学反应,延长涂膜的防腐寿命。采用完全环保型化学防锈颜料铁钛粉,可以大大增加涂膜的防腐性能,可部分取代锌粉制作富锌底漆,可完全取代云铁、磷酸锌等防锈颜料。它以形态不同的几种磷酸盐为载体,然后引入硅基、钛基、铁基氧化物等纳米粉体复合制备而成。载体中的磷酸根可与钢铁表面的铁分子反应生成磷酸铁络盐,牢固地附着在其表面,同时在钢铁表面氧化生成一层钝化膜,阻止电化学腐蚀的产生。而其中用量不大的纳米粉体材料可使涂膜平整致密,有效地阻隔水分子、氯离子、氧气等对钢铁表面的侵蚀。导电云母粉是一种新型电子导电功能性浅色半导体颜(填)料。以云母粉为基质,采用纳米技术,通过表面处理、半导体掺杂处理等方法,在其表面包覆半导体锡、锑氧化物。由于颗粒表面积大,易于在树脂中分散及相互接触,可获得良好的导静电性能;半导体金属氧化物,性能稳定,不会被氧化,具有优异的抗化学性和耐腐蚀性(牺牲阳极);导电云母粉比重轻,容易分散,不易沉淀,制成的涂料不易结块儿沉降;此外,导电云母粉颜色浅,便于调出浅色涂料,具备一定装饰性的同时,便于每年涂层质量的定期检查。金红石型二氧化本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种储罐底部和内壁用浅色水性防腐导静电涂料,其特征在于:它的原料组成按重量百分比配比如下:乳液????????????40~60%;水??????????????10~20%;导电云母粉??????15~30%;铁钛粉??????????1~5%;钛白粉??????????1~6%;滑石粉??????????1~4%;沉淀硫酸钡??????1~4%;硅氧烷偶联剂????1~6%;防闪锈剂????????1~4%;防沉降剂????????1~5%;分散剂??????????0.1~0.5%;润湿剂??????????0.1~0.4%;消泡剂??????????0.5~2%;成膜助剂????????0.1~0.4%;增稠流平剂??????0.1~0.4%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋中南石云兴张卫东宋建荣屈建秦杰李艳稳张红强张荣普武雄张紫英
申请(专利权)人:中国建筑股份有限公司北京中建柏利工程技术发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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