本發(fā)明涉及反復(fù)涂層制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油、石化，特別是海上油田和天然氣的生產(chǎn)過程中，由于含有大量硫氣體、酸氣體、蠟油脂、金屬礦物微粒等，導(dǎo)致煙窗、管邊和開采加工設(shè)備存在嚴(yán)重腐蝕問題。
為此，防止管邊、煙窗被腐蝕，延長其使用壽命，國內(nèi)大部分廠家采用以下3種方式來對(duì)其進(jìn)行處理：1.使用MM涂料噴涂于材料表面；2.使用玻璃鋼內(nèi)筒；3.采用鈦板復(fù)合材料；但上述三種方法均有其不足之處，MM涂料耐腐蝕性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，更換困難；玻璃鋼內(nèi)筒成本高、施工難，且剛性材料在持續(xù)高溫環(huán)境中易變型掉落；鈦板復(fù)合材料成本高、施工難，焊接處易腐蝕，且受壓時(shí)易產(chǎn)生裂口。
因此，為滿足用戶所需，開發(fā)了一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料及其制備方法，其有效了解決設(shè)備容易被腐蝕的問題。
為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料，包括以下重量份的組分：
有機(jī)硅涂層30～32份、氟橡膠2.5～3份、環(huán)氧樹脂0.5～1份、白炭黑15～18份、二月桂酸二丁基錫2～3份以及混合溶劑40～45份。
進(jìn)一步地，有機(jī)硅涂層31份、氟橡膠2.8份、環(huán)氧樹脂0.6份、白炭黑17份、二月桂酸二丁基錫2.8份以及混合溶劑43份。
進(jìn)一步地，有機(jī)硅涂層制備方法如下：
(1)將異佛爾酮二異氰酸酯和八甲基環(huán)四硅氧烷加入容器中，于60～70℃加入四甲基氫氧化銨反應(yīng)2～5h，再加入巰基丙基三甲氧硅烷和有機(jī)錫反應(yīng)1～3h，得到改性有機(jī)硅膠；其中，異佛爾酮二異氰酸酯、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨和巰基丙基三甲氧硅烷的重量比為37:32.7:3:2；
改性有機(jī)硅膠的合成過程如下：
其中，n＝200～210；
(2)常溫下將改性有機(jī)硅膠和氣相白炭黑混合，于9000～10000r/min的條件下攪拌30～40min，再向其中加入混合溶劑和增粘劑，攪拌10min后，再加入硅烷偶聯(lián)劑混合均勻，于常溫下放置24h，得有機(jī)硅涂層；其中，改性有機(jī)硅膠、氣相白炭黑、增粘劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為200:17:4:1。
進(jìn)一步地，步驟(1)中有機(jī)錫為二月桂酸二丁基錫、二甲基錫、辛酸亞錫或三苯基錫。
進(jìn)一步地，步驟(2)中混合溶劑的加入量占有機(jī)硅涂層重量的35％～60％。
進(jìn)一步地，混合溶劑包括甲苯、乙酸乙酯以及異佛爾酮；其中，甲苯、乙酸乙酯以及異佛爾酮的質(zhì)量比為30:12:10。
進(jìn)一步地，步驟(2)中增粘劑為乙二胺基丙基甲氧基硅烷或聚甲基丙烯酸酯。
進(jìn)一步地，步驟(2)中硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560、硅烷偶聯(lián)劑KH570或硅烷偶聯(lián)劑KH792。
上述氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
按配方將有機(jī)硅涂層、氟橡膠、環(huán)氧樹脂、白炭黑加入容器中混合，于70～220℃的條件下加入混合溶劑，然后于9000～10000r/min的條件下攪拌，混合均勻，得氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料。
本發(fā)明的有益效果為：
氟橡膠表面含有一定比例的端羥基氟橡膠，通過-NCO與OH-交聯(lián)，形成一種立體三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在溫度梯度為-50～350℃的條件下，也可長期使用，大大減少設(shè)備維修、更換周期，降低了設(shè)備成本。
在常溫、有機(jī)錫催化的條件下，-NCO、-Si(OMe)3均能與端羥基作用，失去材料中的水和甲醇，固化形成一種立體三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性體，即氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
實(shí)施例1
一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料，包括以下重量份的組分：有機(jī)硅涂層30份、氟橡膠2.5份、環(huán)氧樹脂0.5份、白炭黑15份、二月桂酸二丁基錫2份以及混合溶劑40份；
混合溶劑包括重量比為30:12:10的異佛爾酮、甲苯和乙酸乙酯。
其中，有機(jī)硅涂層的制備方法如下：
(1)將異佛爾酮二異氰酸酯和八甲基環(huán)四硅氧烷加入容器中，于60℃加入四甲基氫氧化銨反應(yīng)2h，再加入巰基丙基三甲氧硅烷和二月桂酸二丁基錫反應(yīng)1h，得到改性有機(jī)硅膠；其中，異佛爾酮二異氰酸酯、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨和巰基丙基三甲氧硅烷的重量比為37:32.7:3:2；
(2)于常溫下將改性有機(jī)硅膠和氣相白炭黑混合，于9000r/min的條件下攪拌30min，再向其中加入混合溶劑和乙二胺基丙基甲氧基硅烷，攪拌10min后，再加入硅烷偶聯(lián)劑KH550，混合均勻，于常溫下放置24h，得有機(jī)硅涂層；其中，改性有機(jī)硅膠、氣相白炭黑、乙二胺基丙基甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量比為200:17:4:1；混合溶劑的加入量占有機(jī)硅涂層重量的35％。
上述氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
按配方將有機(jī)硅涂層、氟橡膠、環(huán)氧樹脂、二月桂酸二丁基錫和白炭黑加入容器中混合，再分別于215℃、110℃和77℃時(shí)分別加入異佛爾酮、甲苯和乙酸乙酯，于9000r/min的條件下攪拌，混合均勻，得氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料。
實(shí)施例2
一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料，包括以下重量份的組分：有機(jī)硅涂層31份、氟橡膠2.8份、環(huán)氧樹脂0.6份、白炭黑17份、二月桂酸二丁基錫2.8份以及混合溶劑43份；
混合溶劑包括重量比為30:12:10的異佛爾酮、甲苯和乙酸乙酯。
其中，有機(jī)硅涂層的制備方法如下：
(1)將異佛爾酮二異氰酸酯和八甲基環(huán)四硅氧烷加入容器中，于70℃加入四甲基氫氧化銨反應(yīng)5h，再加入巰基丙基三甲氧硅烷和二月桂酸二丁基錫反應(yīng)3h，得到改性有機(jī)硅膠；其中，異佛爾酮二異氰酸酯、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨和巰基丙基三甲氧硅烷的重量比為37:32.7:3:2；
(2)于常溫下將改性有機(jī)硅膠和氣相白炭黑混合，于10000r/min的條件下攪拌40min，再向其中加入混合溶劑和乙二胺基丙基甲氧基硅烷，攪拌10min后，再加入硅烷偶聯(lián)劑KH550，混合均勻，于常溫下放置24h，得有機(jī)硅涂層；其中，改性有機(jī)硅膠、氣相白炭黑、乙二胺基丙基甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量比為200:17:4:1；混合溶劑的加入量占有機(jī)硅涂層重量的50％。
上述氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
按配方將有機(jī)硅涂層、氟橡膠、環(huán)氧樹脂、二月桂酸二丁基錫和白炭黑加入容器中混合，再分別于215℃、110℃和77℃時(shí)分別加入異佛爾酮、甲苯和乙酸乙酯，于9000r/min的條件下攪拌，混合均勻，得氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料。
實(shí)施例3
一種氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料，包括以下重量份的組分：
有機(jī)硅涂層32份、氟橡膠3份、環(huán)氧樹脂1份、白炭黑18份、二月桂酸二丁基錫3份以及混合溶劑45份；
混合溶劑包括重量比為30:12:10的異佛爾酮、甲苯和乙酸乙酯。
其中，有機(jī)硅涂層的制備方法如下：
(1)將異佛爾酮二異氰酸酯和八甲基環(huán)四硅氧烷加入容器中，于68℃加入四甲基氫氧化銨反應(yīng)3.5h，再加入巰基丙基三甲氧硅烷和二月桂酸二丁基錫反應(yīng)2h，得到改性有機(jī)硅膠；其中，異佛爾酮二異氰酸酯、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基氫氧化銨和巰基丙基三甲氧硅烷的重量比為37:32.7:3:2；
(2)于常溫下將改性有機(jī)硅膠和氣相白炭黑混合，于9800r/min的條件下攪拌40min，再向其中加入混合溶劑和乙二胺基丙基甲氧基硅烷，攪拌10min后，再加入硅烷偶聯(lián)劑KH550，混合均勻，于常溫下放置24h，得有機(jī)硅涂層；其中，改性有機(jī)硅膠、氣相白炭黑、乙二胺基丙基甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH550的質(zhì)量比為200:17:4:1；混合溶劑的加入量占有機(jī)硅涂層重量的60％。
上述氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料的制備方法，包括以下步驟：
按配方將有機(jī)硅涂層、氟橡膠、環(huán)氧樹脂、二月桂酸二丁基錫和白炭黑加入容器中混合，再分別于215℃、110℃和77℃時(shí)分別加入異佛爾酮、甲苯和乙酸乙酯，于9000r/min的條件下攪拌，混合均勻，得氟橡膠-硅橡膠互穿網(wǎng)絡(luò)防腐涂料。
實(shí)驗(yàn)例1
將實(shí)施例1所得防腐涂料噴涂于水泥磚塊表面，于室溫下固化，養(yǎng)護(hù)一周后，檢測其各項(xiàng)物理化學(xué)性能。
1、力學(xué)指標(biāo)：
硬度(A)：32；
拉伸強(qiáng)度(MPa)：8.6；
扯斷強(qiáng)度(MPa)：15.3；
伸X(份)：101；
2、冷熱轉(zhuǎn)換檢測：
將噴涂有防腐涂料的水泥磚塊置于-15℃的條件下，并在24h內(nèi)升溫至200℃，觀察涂料變化：-15℃時(shí)，水泥磚塊表面涂料未出現(xiàn)開裂情況，其硬度為35A；200℃時(shí)，水泥磚塊表面涂料未出現(xiàn)開裂情況，其硬度為31A。
3、耐酸堿性檢測：
兩塊相同的水泥磚塊表面噴涂相同厚度的防腐涂料，分別將其置于15份Hcl和30份NaOH中浸泡10天后取出，于Hcl溶液中浸泡的水泥磚塊表面光滑，并增重0.03份；于NaOH溶液中浸泡的水泥磚塊表面光滑，并增重0.02份。
實(shí)驗(yàn)例2
洛陽“三一”重工發(fā)電廠實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
煙窗材質(zhì)：水泥-磚結(jié)構(gòu)，其表面噴涂實(shí)施例1所得的防腐涂料；
介質(zhì)：H2S、Hcl、SO2以及粉煤質(zhì)；
溫度：煙窗進(jìn)口210℃，出口58℃；
出口成分含量檢測：H2O 58份、CO2 18份、PM2.5小于0.56份。
實(shí)驗(yàn)例1和實(shí)驗(yàn)例2說明，采用本發(fā)明方法制備得到的防腐涂料可有效保護(hù)設(shè)備不被腐蝕，延長設(shè)備的使用壽命，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)，根據(jù)檢測結(jié)果及《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，采用本發(fā)明制備得到的防腐涂料，廢氣中污染物含量符合排放要求。