管道防腐粉末塗料用環氧樹脂的研製

2021-01-08 hc360慧聰網

    慧聰表面處理網訊：喻林（中國石化集團巴陵石油化工有限責任公司環氧樹脂事業部,湖南岳陽414014）

    摘要：從改變環氧樹脂主鏈結構入手，合成了具有較高抗陰極剝離性能的環氧樹脂，以此為原料制出新型環氧粉末塗料，解決了在較高溫度條件下長期使用過程中抗陰極剝離的難題，拓展了防腐環氧粉末塗料在苛刻環境下的應用範圍。

    關鍵詞：管道防腐；環氧樹脂；粉末塗料；陰極剝離

    中圖分類號：TQ635.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-2418(2014)12-0022-03

    1·引言

    隨著我國石油和化學工業的發展，大量管道工程相繼開工，特別是作為西部大開發的龍頭「西氣東輸」工程，極大地促進了管道防腐的發展。管道要經受嚴寒、高溫、化學介質、潮溼的鹽鹼地帶和水質的腐蝕，而且當遠距離輸送時，經常要加壓，油溫升到100℃以上。在這種惡劣的條件下，熱塑性聚乙烯塗層和瀝青類塗層就會變軟，從表面脫落而失去防腐作用。因此，必須尋找一種更好的防腐材料和施工方法。

    為了保證埋地金屬管道在惡劣環境下的長期可靠運行，採用防腐效果好的厚塗型環氧粉末塗料進行保護，可以保護構築物99%以上的外表面不受腐蝕，此外還可輔助採用陰極保護，通過犧牲金屬陽極而使管道免受腐蝕。陰極保護技術和塗層聯合應用可以更有效地防止金屬的腐蝕。一方面陰極保護可有效地防止塗層破損處產生的腐蝕，延長塗層使用壽命；另一方面塗層又可大大減少保護電流的需要量，改善保護電流分布，增大保護半徑，使陰極保護變得更為經濟有效。上述優點使重防腐粉末塗料塗層和陰極保護措施成為目前埋地管道的主要防腐措施。但陰極保護也給有機塗料性能帶來了新的挑戰，因為在電化學腐蝕環境下，如果塗層的抗陰極剝離能力低，將出現塗層降解開裂，失去防腐作用。

    近年來隨著國家經濟建設的飛速發展，對石油天然氣埋地管道重防腐粉末塗料環氧樹脂與助劑的需求量越來越大，質量要求也越來越高。為了保證陰極保護的可靠性，塗層抗陰極剝離檢驗標準正不斷提高，例如從西二線標準（1.5V保護電壓下，65℃，30d）[1]修改為西三線標準（1.5V保護電壓下70℃，30d）。這使得原有產品不管是單層還是三層粉末塗料都遠遠不能達到要求。

    本文通過對現有普通重防腐粉末塗料專用環氧樹脂進行改性，研製出有較高抗陰極剝離能力的重防腐粉末塗料用環氧樹脂，並以此為原料進行粉末塗料製備與噴塗試驗，取得了較好效果。

    2·製備步驟與合成路線

    2.1改性環氧樹脂的製備步驟

    常溫下將液態雙酚A環氧樹脂、雙酚A、改性劑按一定配比投入玻璃反應釜中並混合均勻，得混合物A；將混合物A從常溫開始加熱，25～40min加熱到95～125℃，然後加入催化劑，其中催化劑的用量為混合物A質量的0.15%～0.3%；繼續升溫到180～185℃，恆溫反應2.5～4h。取樣測試環氧當量，當測試的環氧當量達到825～840g/eq，結束反應。

    2.2合成路線

    改性環氧樹脂合成工藝見圖1。

責任編輯：鄭必佳

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