1.本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种可湿涂装的防结露隔热涂料及其制备方法。


背景技术：

2.在一定温度和压力下，当管道内介质温度低于环境温度时，且温差达到一定数值时，将导致管道或阀门外表面发生结露现象。表面结露对管道安全运行带来一定影响，如造成管道金属构件腐蚀，且长期积水给维修和运行人员造成不便。在防结露涂料领域，现有专利中在水性防结露涂料中添加大量多孔类吸水剂或少量乳化型有机金属皂催干剂来加速固化速率，但是水分仍然吸附在涂膜中，不宜干燥排出且会带来涂膜流挂或滴落的不利影响，且对金属结构带来保温层下腐蚀的风险。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种可湿涂装的防结露隔热涂料，可提高涂料的固化率以及提高涂料的疏水性。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可湿涂装的防结露隔热涂料，所述可带湿涂装防结露隔热涂料包括a组分和b组分，其中a组分和b组分的质量比为2～3:1，其中a组分包括质量比为45～55％的环氧树脂、40～50％的改性空心微珠及改性sio2气凝胶混合填料、5％稀释剂、5％溶剂；b组分包括50～70％胺类固化剂、5～15％稀释剂、5～15％溶剂、5～10％催干剂，其中所述催干剂选用dmp-30、间苯二胺加成物以及具有小分子极性基团的聚合物。
5.进一步的，所述a组分中的环氧树脂选用e44或e51中的一种。
6.进一步的，所述改性空心微珠采用硅烷偶联剂kh550或kh560或者硅烷预聚体对空心微珠进行改性，其中所述空心微珠的粒径为20～80μm，密度为0.35～0.50g/cm3。
7.进一步的，所述改性sio2气凝胶通过化学改性方法添加不同浓度硅烷偶联剂kh550或kh560或者硅烷预聚体对sio2气凝胶进行改性，其中所述sio2气凝胶选用粒径15～50μm、孔径20～50nm、导热系数小于0.018w/(m
·
k)的憎水气凝胶粉末。
8.进一步的，所述a组分中的溶剂选用丙二醇甲醚或丙酮中的一种或几种。
9.进一步的，所述b组分中的小分子极性基团的聚合物为小分子含端巯基的聚硫橡胶。
10.进一步的，所述胺类固化剂选用腰果壳油改性酚醛胺、酚醛胺nx2003、nc558和酮亚胺加成物中的一种或几种。
11.进一步的，一种涂料的制备方法，包括：
12.按照配比依次将环氧树脂、稀释剂、溶剂、改性空心微珠和改性sio2气凝胶浆料加入搅拌器中，调整转速为500～600r/min,搅拌30min，即可获得a组分；
13.按照配比依次将胺类固化剂、稀释剂、溶剂、催干剂等加入搅拌器中，调整转速为
1000～1200r/min,搅拌10～20min，即可获得b组分；
14.按照质量比将a组分和b组分混合，手动搅拌均匀，即制得可带湿涂装防结露隔热涂料。
15.本发明的有益效果是：
16.小分子极性基团聚合物中的孤对电子的亲核性促使进攻环氧树脂中的环氧基团，环氧基团开环后，形成的氧负离子能够进一步与环氧基团反应，从而促进环氧树脂的聚合固化，起促进作用，提高固化速率。此外，小分子极性亲水基团可将凝结水带至涂料表面，加速涂层内部干燥，伴随着固化进程的加快，涂层表面疏水性提高，防止外部水汽渗入。
具体实施方式
17.为使本发明的技术方案更加清晰，下面将结合实施例进行描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员可以在没有做出创造性劳动前提下多获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
18.实施例1
19.本实施例中的一种可湿涂装的防结露隔热涂料，包括以下组分：a组分包括质量比为45～55％的环氧树脂、40～50％的改性空心微珠及改性sio2气凝胶混合填料、5％稀释剂、5％溶剂；b组分包括50～70％胺类固化剂、5～15％稀释剂、5～15％溶剂、5～10％催干剂；其中环氧树脂选用e44或e51中的一种；a组分中的溶剂选用丙二醇甲醚或丙酮中；a组分中的稀释剂选用c12-c15缩水甘油醚以及苯甲醇中的一种或几种。
20.改性空心微珠采用硅烷偶联剂kh550或kh560或者硅烷预聚体处理空心微珠,其中空心微珠选用粒径在20～80μm，密度为0.35～0.50g/cm3；其中空心微珠能够阻碍空气热传导过程，进而发挥隔热作用，降低内外温差，防止结露；改性后的空心微珠能够在环氧树脂体系中稳定分散，改善与环氧树脂的相容性，对环氧体系具有增韧效果，改进涂料固化后的硬度。改性sio2气凝胶通过化学改性方法添加不同浓度硅烷偶联剂kh550或kh560或者硅烷预聚体，使气凝胶表面嫁接小分子基团，增加气凝胶粉末在树脂中的分散效果，降低界面效应，增加结合力。其中sio2气凝胶选用粒径为15～50μm、孔径20～50nm、导热系数小于0.018w/(m
·
k)的憎水气凝胶粉末。改性空心微珠和改性sio2纳米气凝胶的混合填料中，其中改性空心微珠添加的质量分数为40％～50％，改性sio2气凝胶添加的质量分数为5％～10％。
21.b组分中的胺类固化剂为改性胺类固化剂，如腰果壳油改性酚醛胺或酚醛胺nx2003、nc558和酮亚胺加成物等；优选这类可在潮湿或水下固化环氧树脂、低温快速固化、对底材处理容忍度低的固化剂；b组分中的溶剂为丙二醇甲醚或丙酮；
22.催干剂选用dmp-30或间苯二胺加成物或具有小分子极性基团的聚合物，其中小分子极性基团的聚合物优选小分子含端巯基的聚硫橡胶。优选小分子极性基团聚合物中的孤对电子的亲核性促使进攻环氧基团，环氧基团开环后，形成的氧负离子能够进一步与环氧基团反应，从而促进环氧树脂的聚合固化，起促进作用，提高固化速率。此外，小分子极性亲水基团可将凝结水带至涂料表面，加速涂层内部干燥，伴随着固化进程的加快，涂层表面疏水性提高，防止外部水汽渗入。
23.本实施例的可带湿涂装防结露隔热涂料，其制备步骤如下：
24.将质量比为45％的环氧树脂e51、质量比为5％的苯甲醇、质量比为5％的丙二醇甲醚、质量比为40％的改性空心玻璃微珠和质量比为5％的改性sio2气凝胶浆料加入搅拌器中，调整转速为500～600r/min,搅拌30min，获得a组分，备用。
25.按照配比依次将质量比为70％的nx2003、质量比为10％的苯甲醇、质量比为10％的丙二醇甲醚、质量比为10％的小分子极性基团聚合物等加入搅拌器中，调整转速为1000～1200r/min,搅拌10～20min，获得b组分，备用。
26.使用前，将a、b组分按照质量比2：1混合，手动搅拌均匀，即制得可带湿涂装防结露隔热涂料。
27.实施例2
28.将质量比为45％的环氧树脂e51、质量比为5％的苯甲醇、质量比为5％的丙二醇甲醚、质量比为40％的改性空心玻璃微珠和质量比为5％的改性sio2气凝胶浆料加入搅拌器中，调整转速为500～600r/min,搅拌30min，获得a组分，备用。
29.按照配比依次将质量比为70％的nx2003、质量比为10％的苯甲醇、质量比为10％的丙二醇甲醚、质量比为10％的小分子极性基团聚合物等加入搅拌器中，调整转速为1000～1200r/min,搅拌10～20min，获得b组分，备用。
30.使用前，将a、b组分按照质量比2.5：1混合，手动搅拌均匀，即制得可带湿涂装防结露隔热涂料。
31.实施例3
32.将质量比为45％的环氧树脂e51、质量比为5％的苯甲醇、质量比为5％的丙二醇甲醚、质量比为40％的改性空心玻璃微珠和质量比为5％的改性sio2气凝胶浆料加入搅拌器中，调整转速为500～600r/min,搅拌30min，获得a组分，备用。
33.按照配比依次将质量比为70％的nx2003、质量比为10％的苯甲醇、质量比为10％的丙二醇甲醚、质量比为10％的小分子极性基团聚合物等加入搅拌器中，调整转速为1000～1200r/min,搅拌10～20min，获得b组分，备用。
34.使用前，将a、b组分按照质量比3：1混合，手动搅拌均匀，即制得可带湿涂装防结露隔热涂料。
35.对比例1
36.将质量比为45％的环氧树脂e51、质量比为10％的苯甲醇、质量比为5％的丙二醇甲醚、质量比为40％的未改性空心玻璃微珠和质量比为5％的未改性sio2气凝胶浆料加入搅拌器中，调整转速为500～600r/min,搅拌30min，获得a组分，备用。
37.按照配比依次将质量比为70％的nx2003、质量比为10％的苯甲醇、质量比为10％的丙二醇甲醚、质量比为10％的小分子极性基团聚合物等加入搅拌器中，调整转速为1000～1200r/min,搅拌10～20min，获得b组分，备用。
38.使用前，将a、b组分按照质量比2：1混合，手动搅拌均匀，即制得可带湿涂装防结露隔热涂料。
39.对比例2
40.将质量比为45％的环氧树脂e51、质量比为10％的苯甲醇、质量比为5％的丙二醇甲醚、质量比为40％的改性空心玻璃微珠和质量比为5％的改性sio2气凝胶浆料加入搅拌器中，调整转速为500～600r/min,搅拌30min，获得a组分，备用。
41.按照配比依次将质量比为70％的nx2003、质量比为10％的苯甲醇、质量比为20％的丙二醇甲醚等加入搅拌器中，调整转速为1000～1200r/min,搅拌10～20min，获得b组分，备用。
42.使用前，将a、b组分按照质量比2：1混合，手动搅拌均匀，即制得可带湿涂装防结露隔热涂料。
43.将实施例1-3和对比例1-2制得的涂料做以下测试：
44.模拟介质温度为15℃，环境温度31℃，未涂覆隔热涂料前管道表面有结露液膜产生。涂料施工前擦拭表面液膜，使用抹涂方式涂抹隔热涂料，涂层厚度2mm。观察涂料有无流挂、干燥时间及防结露效果，并制备试板测定涂料的导热系数。
45.测试结果如下表所示：
[0046][0047]
如上表所示，实施例1-3制得涂料在可施工性上均施涂无障碍以及厚涂无流挂，实施例1-3的表干时间均在10h以内，实干时间均为24h，导热系数均在0.1w/m
·
k以下，在耐水和耐盐雾测试中，均无鼓泡和开裂现象，涂料表面均无结露情况；对比例1中涂料的表干时
间为12h，对比例2中的涂料则无法干燥，出现流挂，对比例1中涂料的导热系数为0.121w/m
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k，对比例2中涂料的导热系数为0.06w/m
·
k，在耐水性以及耐盐雾性上，对比例1均无鼓泡和开裂现象，对比例2在耐水性和耐盐雾性测试中分别在第96h和第168h时出现鼓泡现象，对比例1涂料的表面出现局部结露情况，对比例2涂料的涂层无法干燥，表面结露。
[0048]
实施例1-3与对比例1相比，实施例在配方中添加有改性空心微珠和改性sio2纳米气凝胶的混合填料，改性空心微珠和改性sio2纳米气凝胶的混合填料可以有效起到隔热保冷效果，防止管道表面温度低于露点温度而结露。与对比例2相比实施例1-3中添加有小分子极性基团聚合物作为催干剂，小分子极性基团聚合物中的孤对电子的亲核性促使进攻环氧树脂中的环氧基团，环氧基团开环后，形成的氧负离子能够进一步与环氧基团反应，从而促进环氧树脂的聚合固化，起促进作用，提高固化速率。此外，小分子极性亲水基团可将凝结水带至涂料表面，加速涂层内部干燥，伴随着固化进程的加快，涂层表面疏水性提高，防止外部水汽渗入。
[0049]
并且本实施例中的涂料在24h内可达到实干、防腐蚀性能优异，满足带湿在线涂装、隔热防结露及防腐等性能要求，适用于工业天然气结露等管道设备设施。
[0050]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。