本發(fā)明涉及管道防腐材料的，特別是涉及一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、大長徑比的管材，如換熱管材、水管、輸氣管等，一般采用銅鎳合金、鍍鋅鑄鐵等多種金屬材料。在持續(xù)沖刷、冷熱交替等嚴(yán)酷服役環(huán)境下，管材表層的氧化膜層易發(fā)生缺陷破損，從而導(dǎo)致腐蝕乃至穿孔的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)服役安全性造成重大隱患。

2、所以針對(duì)嚴(yán)酷服役環(huán)境下的大直徑的管道設(shè)備，如石油疏油管道等，主要以重防腐涂層防護(hù)為主，傳統(tǒng)的防腐涂料如公告號(hào)為cn103375658b的發(fā)明專利中公開的鑄鐵管道鋅鋁鎂復(fù)合防腐涂層及其制備方法和公告號(hào)為cn101463200b的發(fā)明專利中公開的一種雙極性防腐涂層及其制備方法等，均可實(shí)現(xiàn)防腐效果。

3、但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的重防腐涂料往往摻雜二維片層材料(如云母氧化鐵、玻璃鱗片和石墨烯等)和三維顆粒狀材料(如鋅粉等)作為填料作為涂層中的異相顆粒，存在密度差異，導(dǎo)致溶液難以呈現(xiàn)均一溶液相，通常通過添加穩(wěn)定劑、增大涂料體系的粘度等方式維持穩(wěn)定。高粘度的重防腐體系對(duì)于大長徑比的管材管道內(nèi)部難以采用灌裝等簡易方法涂裝，且由于涂料粘度高，導(dǎo)致涂層厚度太大，對(duì)于換熱管材類，高厚度涂層影響換熱性能，再有現(xiàn)有的涂料的抗菌效果較差，因此亟需一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法及應(yīng)用對(duì)上述問題進(jìn)行改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種a和b組分為近乎均一的溶液相，初步混合時(shí)涂料粘度較低，方便用于大長徑比管材的灌裝涂覆，并且納米填料可實(shí)現(xiàn)原位自生成，保障涂層的附著力和耐腐蝕性能優(yōu)異，同時(shí)提高管道的抗菌性能的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法及應(yīng)用。

2、本發(fā)明的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、將一定質(zhì)量的鋅金屬鹽溶解于溶劑中制備組分a；

4、s2、將一定質(zhì)量的環(huán)糊精類物質(zhì)、多種具有緩蝕或抗菌功能的有機(jī)物分子溶解于溶劑中，加入高分子聚合物類材料作為成膜助劑，制備得到組分b；

5、s3、將組分a和b以一定比例混合，以灌裝涂覆法在大長徑比管材的管道內(nèi)部涂覆，在25-150℃固化得到原位自生成納米填料型防腐抗菌雙功能涂層；

6、a和b組分為近乎均一的溶液相，初步混合時(shí)涂料粘度較低，方便用于大長徑比管材的灌裝涂覆，并且納米填料可實(shí)現(xiàn)原位自生成，保障涂層的附著力和耐腐蝕性能優(yōu)異，同時(shí)提高管道的抗菌性能。

7、優(yōu)選的，所述s1中的鋅金屬鹽為植酸鋅和葡萄糖酸鋅單一或任意比例混合，并且鋅金屬鹽與溶劑的質(zhì)量比為1:100-1:10。

8、優(yōu)選的，所述s2中的環(huán)糊精類物質(zhì)為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精中的一種或多種。

9、優(yōu)選的，所述s2中的具有緩蝕或抗菌功能的有機(jī)物分子為苯并咪唑、苯并三氮唑、2-氨基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、三氯生、啶酰菌胺中的一種或多種，并且環(huán)糊精和有機(jī)分子的總質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量比為1:100-1:10。

10、優(yōu)選的，所述溶劑為為水、乙醇、二甲苯、正/異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、乙腈中的一種或多種。

11、優(yōu)選的，所述s2中的高分子聚合物類材料為水性特氟龍樹脂、環(huán)氧樹脂、改性丙烯酸樹脂、聚硅烷類樹脂、水性聚氨酯樹脂中的一種或多種。

12、優(yōu)選的，所述s2中的高分子聚合物類材料占溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt.％-30wt.％。

13、優(yōu)選的，所述s3中的a和b組分的混合比例為1:1-1:5。

14、本發(fā)明的一種雙組份原位自生成填料型涂層的應(yīng)用，應(yīng)用的領(lǐng)域范圍為大長徑比管材的管道內(nèi)部，管材包括銅鎳合金管材、鍍鋅鑄鐵管材和鋁合金管材等多種。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為：

16、1、a和b組分為近乎均一的溶液相，初步混合時(shí)涂料粘度較低，可用于大長徑比管材的灌裝涂覆，提高涂裝便捷性；

17、2、納米填料可實(shí)現(xiàn)原位自生成，涂層的附著力和耐腐蝕性能優(yōu)異；

18、3、制備的涂層不僅具有優(yōu)異的防腐和涂覆效果，并且具備較好的抗菌效果。

技術(shù)特征：

1.一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述s1中的鋅金屬鹽為植酸鋅和葡萄糖酸鋅單一或任意比例混合，并且鋅金屬鹽與溶劑的質(zhì)量比為1:100-1:10。

3.如權(quán)利要求1所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述s2中的環(huán)糊精類物質(zhì)為α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精中的一種或多種。

4.如權(quán)利要求1所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述s2中的具有緩蝕或抗菌功能的有機(jī)物分子為苯并咪唑、苯并三氮唑、2-氨基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、三氯生、啶酰菌胺中的一種或多種，并且環(huán)糊精和有機(jī)分子的總質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量比為1:100-1:10。

5.如權(quán)利要求1所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述溶劑為為水、乙醇、二甲苯、正/異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氫呋喃、乙腈中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求1所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述s2中的高分子聚合物類材料為水性特氟龍樹脂、環(huán)氧樹脂、改性丙烯酸樹脂、聚硅烷類樹脂、水性聚氨酯樹脂中的一種或多種。

7.如權(quán)利要求6所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述s2中的高分子聚合物類材料占溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt.％-30wt.％。

8.如權(quán)利要求1所述的一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法，其特征在于，所述s3中的a和b組分的混合比例為1:1-1:5。

9.一種雙組份原位自生成填料型涂層的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用的領(lǐng)域范圍為大長徑比管材的管道內(nèi)部，管材包括銅鎳合金管材、鍍鋅鑄鐵管材和鋁合金管材。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及管道防腐材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙組份原位自生成填料型涂層的制備方法及應(yīng)用，包括以下步驟：S1、將一定質(zhì)量的鋅金屬鹽溶解于溶劑中制備組分A；S2、將一定質(zhì)量的環(huán)糊精類物質(zhì)、多種具有緩蝕或抗菌功能的有機(jī)物分子溶解于溶劑中，加入高分子聚合物類材料作為成膜助劑，制備得到組分B；S3、將組分A和B以一定比例混合，以灌裝涂覆法在大長徑比管材的管道內(nèi)部涂覆，在25?150℃固化得到原位自生成納米填料型防腐抗菌雙功能涂層；其A和B組分為近乎均一的溶液相，初步混合時(shí)涂料粘度較低，方便用于大長徑比管材的灌裝涂覆，并且納米填料可實(shí)現(xiàn)原位自生成，保障涂層的附著力和耐腐蝕性能優(yōu)異，同時(shí)提高管道的抗菌性能。

技術(shù)研發(fā)人員：趙越,張金偉,藺存國,王利,邱崢輝,鄭紀(jì)勇,孫智勇,張廣龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：洛陽船舶材料研究所（中國船舶集團(tuán)有限公司第七二五研究所）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30