钛纳米高分子合金聚合物

上石油平台等钢结构和海水以下(户内)部位构筑物的特种工况环境的腐蚀与防护。建议做底漆和中层漆
配套设计使用。海底使用设计，底、中、面漆配套，预期寿命≥40 年。
2.纳米有机钛聚脲基体共聚物(T52-2)
2
O H2C—C—O—C2H5 其中：R1 为： —H2C—C—O—C2H5
O
HHH
—C—C—Ti—O—
6.0
2.固化剂选用 T-33。配方：
T-33
80% 80g
DMC
10% 10g
6 混合溶剂
9.0
7 小计
63.0
正丁醇 10% 10g
合计
100% 100g
3.使用配比：(wt,g)
8 以上组分分散后上砂磨机研磨 3h，加入以下锌粉分散、过滤、包装：
A 组(漆料)∶B 组(固化剂)
9 1000 目锌粉
1.使用方法
T52-1 聚合物，推荐用于改性 128 环氧树脂；T52-2 聚合物，推荐用于改性聚天门冬氨酸酯树脂；T52-3 聚合物，推荐用于改性环氧与双马来酰亚胺树脂；T52-4 聚合物，推荐用于改性环氧与聚芳醚酮树脂。
2.配方用量
钛纳米高分子合金聚合物在涂料配方中的使用量，按聚合物中金属纳米钛元素的含量计算添加。聚 合物当中，金属纳米钛元素含量一般占 20±0.5%。在底漆配方中建议添加 3~5%的含钛量(约为 15~25% 的钛纳米聚合物)；在面漆配方中建议添加 6~8%的含钛量(约为 30~40%的钛纳米聚合物)；如果设计上增 加中间漆涂层，在中间漆配方中建议添加 5~6%的含钛量(约为 25~30%的钛纳米聚合物)。
50~80 60
50~80 60
金属钛含量，% 溶解性
20 溶于醇、酯、酮、 苯类等普通溶剂
20 溶于酯、酮、苯 类等普通溶剂
20
20
溶于极性溶剂，如 溶于极性溶剂，如
DMAC/NMP 等 DMAC/NMP 等
吸水率，%
2.0
1.0
1.2
0.5
5%热分解温度,℃
250
200
430
450
5%热失重温度,℃
4.钛纳米含氟聚芳醚酮基体共聚物(T52-4)
F
[O
O
O - ( Al2O2)
O
C
][ O
m
O
C
HHH —C—C—Ti—O—
CH3
] H H H - ( Al2O2)
—O—Ti—C—C
H OHH
C
n
H HO H
CH3
钛纳米含氟聚芳醚酮基体共聚物结构式
特性：聚合物本身具有醚酮基和羟基，因此可用环氧树脂改性做基体成膜物，用氨基树脂做固化剂(如 甲醚化 N303 或 A717、 A747)，制备热固性防腐涂料。
4
2.海洋重防腐涂料基础配方
编号
W52-20M(A)
区域
品 名 海洋水下重防腐面漆 用 户
序 号
原料名称
wt, %
1 T52-1 钛基料
30.0
2 128 环氧树脂
35.0
3 纳米改性剂分散浆
10.0
4 J-26Y 液体丁腈橡胶
6.0
5 MA100 炭黑
2.0
6 涂料助剂
6.0
7 DMC 碳酸二甲酯
40.0
= 10∶1(wt,g) 4.配方内计 3%工艺损耗。
10
合计
103.0
5.涂层固化温度：25℃/2h。
注：推荐使用健邦化学出品的 KBT-5233 环氧固化剂。该固化剂具有优异的光泽、硬度、柔韧性、反应速度和防腐 性能。液体丁腈橡胶推荐使用日产 J-26Y，由广州昂凌集团进出口贸易公司供应。
CH3
R2 为：
H OH H
C
CH3
纳米有机钛聚脲基体共聚物结构式
2
H HH —O—Ti—C—C—
H OHH
特性：聚合物本身具有活性脲基和羟基，因此可用脂肪族多异氰氰酸酯做固化剂(如 N3390、N75 或 EPU 弹性体固化剂)，制备常温固化防腐涂料。
应用：用于常温固化的特种防腐涂料。推荐用于石油、化工、冶金、核能、桥梁、海工、船舶及海 上石油平台等钢结构和海水以上(户外)部位构筑物的特种工况环境的腐蚀与防护。建议做面漆配套设计 使用。底、中漆采用纳米有机钛防腐涂料、面漆采用纳米有机钛聚脲，户外使用寿命预期≥20 年。
二、材料特性
1.纳米有机钛环氧基体聚合物(T52-1)
HHH ——C—C—Ti—O—
OH
H HH
CH3
—O—Ti—C—C——
n
C
HO
CH3
纳米有机钛环氧基体聚合物结构式
特性：聚合物本身保留了环氧基，因此可使用环氧固化剂作交联剂，制备常温固化防腐涂料。
应用：用于常温固化的特种防腐涂料。推荐用于石油、化工、冶金、核能、桥梁、海工、船舶及海
×108
铅笔硬度
≥
－
－
4H
附着力(划格法)，级 ≤
1
1
1
耐冲击性，cm
≥
50
50
50
耐弯曲性，mm
≤
1
1
1
注：[1]常温固化型涂料配套中间漆；[2]为复合涂层检测；*B 组分为固化剂组分。
四、应用实例
1.海洋重防腐涂料基础配方
编号
W52-60D(A)
区域
国内
数量
1000 g
品 名 海洋重防腐通用底漆 用 户
wt, %
30.0 35.0 10.0 6.0 2.0
6.0
7 DMC 碳酸二甲酯
8 正丁醇
9 异佛尔酮
10
合计
5.0 6.0 3.0
103.0
国内
wt,g
数量
1000 g
日期
2013-12-20
工艺要点
1.将 1~9 号材料称量后分散研磨， 要求细度达到 15µm，过滤包装。 2.固化剂选用 T-33。配方：
5
4.石油石化重防腐涂料基础配方
编号
W52-61D(A)
区域
国内
数量
1000 g
品 名 石化装备重防腐底漆 用 户
日期
2013-12-19
序 号
原料名称
wt, %
wt,g
工艺要点
1 T52-1 钛基料
20.0
2 128 环氧树脂
20.0
1.将 1~6 号材料称量后分散研磨， 要求细度达到 15µm，取出后添加超 细锌粉，高速分散 20min，过滤包
特性：聚合物本身具有亚胺基和羟基，因此可用环氧树脂乳液改性做基体成膜物，用氨基树脂做固 化剂(如甲醚化 N303 或 A717、 A747)，制备热固性防腐涂料。
应用：制造水性耐高温涂料，添加高温二次成膜剂，耐热温度可达 800℃以上。 可用于石化裂解炉、 高温管道、冶金装备、烟囱、发动机、机动车排气管、民用烧烤炉、厨具等外表面耐热保护。
3.技术指标
钛纳米高分子合金聚合物：金属钛含量≥20±0.5%，纳米钛粒径：D50 = 50~80 nm，聚合度：n = 3~20； T52-1 环氧当量:37~38(g/eq)；T52-2 羟基含量；其它两种聚合物以添加的环氧树脂环氧当量计算即可。
2
表 3-1 钛纳米高分子合金聚合物内控技术指标
应用：耐高温高压及热蒸汽渗透、耐土酸(油田地下一种混合酸介质，不沾污，高耐磨、抗冲刷，耐 各种化学介质腐蚀，专用于油气田井管涂层特种防腐蚀保护；也可用于强腐蚀工况环境的工件与设备保 护。
三、应用指导
钛纳米高分子合金聚合物材料在涂料配方设计中可以单独使用，也可以作为改性其它成膜树脂的聚 合物材料，考虑到材料成本，建议推荐做其它树脂的改性材料比较经济适用。
220
180
460
470
长期服役温度,℃ 表面电阻，Ω
120 ×107
80 ×107
200 ×107
250 ×107
体积电阻率，Ω·m
×106
×106
×106
×106
注：纳米有机钛(前驱体)聚合物；纳米有机钛聚脲基体共聚物；纳米有机钛酰亚胺共聚物；纳米有机钛
含氟聚芳醚酮共聚物；总称为“钛纳米高分子合金”。
不定色, 漆膜平整, 无流挂现象 黑或深灰，漆膜平整无流挂缩孔
漆膜厚度，µm
漆膜(铅笔)硬度
≥
漆膜附着性(划格法)，级 ≤
漆膜耐冲击性，cm
≥
耐弯曲性，mm
≤
40~50 － 0 50 1
50~60 6H 1 50 1
3
表 3-3 常温固化型钛纳米高分子合金涂料内控技术指标
项目
底漆
指
标
中间漆[1]
面漆
9 1000 目锌粉
40.0
4.涂层固化温度：25℃/2h。
10
合计
103.0
5.石油石化重防腐涂料基础配方
编号
W52-30M(A)
区域
品 名 石化装备重防腐面漆 用 户
序 号
原料名称
1 T52-1 钛基料
2 128 环氧树脂
3 纳米改性剂分散浆
4 J-26Y 液体丁腈橡胶
5 MA100 炭黑
6 涂料助剂
日期
2013-12-16
序 号
原料名称
wt, %
wt,g
工艺要点
1 T52-1 钛基料
20.0
2 128 环氧树脂
20.0
1.将 1~6 号材料称量后分散研磨， 要求细度达到 15µm，取出后添加超 细锌粉，高速分散 20min，过滤包
3 J-26Y 液体丁腈橡胶
5.0
装。
4 活性氧化锌
3.0
5 涂料助剂
8
合计
30.0 45.0 10.0 6.0 2.0
6.0 4.0
103.0
国内
wt,g
数量
1000 g
日期
2013-12-18
工艺要点
1.将 1~7 号材料称量后分散研磨， 要求细度达到 15µm，过滤包装。 2.B 组/固化剂选用拜耳 N3390。 3.使用配比：(wt,g)
A 组( 漆料)∶B 组(固化剂) = 4∶1(wt,g)。 4.涂层固化温度：25℃/2h。 5.聚天门冬氨酸酯推荐使用广州齐 翔合成材料或珠海飞扬化工。
钛纳米高分子合金聚合物
钛纳米高分子合金是由纳米有机钛前驱体(齐聚物)与其它聚合物(如 PE、PAES、BMI、PEEK)共聚 改性的高分子合金。本研发的目的主要是向工程防腐蚀领域提供一种高性能新型涂层基体材料。目前， 这种新型基体材料已开出四个新产品。
一、材料共性
1.由于结构中引入了元素钛，使其具备了卓越的防腐蚀性能，可以耐受各种严酷环境下的工况腐蚀。 2.性能稳定，耐自然老化，抗紫外线，耐电化学腐蚀和阴极腐蚀，比传统防腐涂料寿命提供 2~5 倍。 3.聚合物本身具有导电性，抗杂散电流，具有屏蔽电磁、雷达和声纳波的特殊功效，用于军事伪装。 4.海水腐蚀试验，腐蚀阈值：≥100 年，即海水对钛纳米高分子合金涂层几乎无腐蚀，推荐海洋防腐。
3.使用配比：(wt,g)
A 组(漆料)∶B 组(固化剂)
= 4∶1(wt,g)。 4.涂层固化温度：25℃/2h。
5.纳米改性剂分散浆由健邦新材料 有限公司出品。
3.海洋重防腐涂料基础配方
编号
W52-21M(A)
区域
品 名 海洋水上重防腐面漆 用 户
序 号
原料名称
wt, %
1 T52-2 钛基料
2 524N 天冬氨酸酯 3 纳米改性剂分散浆 4 J-26Y 液体丁腈橡胶 5 MA100 炭黑 6 涂料助剂 7 D2925 天冬氨酸酯
5.0
8 正丁醇
6.0
9 异佛尔酮
3.0
10
合计
103.0
国内
wt,g
数量 日期
1000 g 2013-12-17
工艺要点
1.将 1~9 号材料称量后分散研磨， 要求细度达到 15µm，过滤包装。
2.固化剂选用 T-33。配方：
T-33
64% 160g
Baidu Nhomakorabea
DMC
16% 40g
正丁醇 20% 50g
合计
100% 250g
3 J-26Y 液体丁腈橡胶
5.0
4 活性氧化锌
3.0
装。
2.固化剂选用 T-33。配方：
T-33
80% 80g
5 涂料助剂
6.0
6 混合溶剂
9.0
DMC 正丁醇 合计
10% 10% 100%
10g 10g 100g
7
小计
63.0
3.使用配比：(wt,g) A 组(漆料)∶B 组(固化剂)
8 以上组分分散后上砂磨机研磨 3h，加入以下锌粉分散、过滤、包装： = 10∶1(wt,g)
表 3-2 热固型钛纳米高分子合金涂料内控技术指标
项目
指 底漆
标 面漆
在容器中的的状态
无硬块，搅拌后呈均匀状态
无硬块，搅拌后呈均匀状态
粘度(涂-4 杯)，s
≥
120
120
细度，µm
≤
20
15
闪干，℃/min
150
―
干燥条件[1 ]
固化，℃/min
280
280
干燥时间，min
15~20
15~20
漆膜颜色与外观
在容器中的的状态
无硬块，不结团，搅拌后呈均匀状态，无返粗现象
粘度(涂-4 杯)，s ≥
120
120
120
细度，µm
≤
25
20
15
干燥时间(25℃)，h ≤
20
漆膜颜色与外观
不定色, 漆膜平整
体积电阻率，Ω · m ≤
×106
20 不定色, 漆膜平整
×108
24 黑或深灰，有光，漆膜 平整无流挂、缩孔现象
检测项目
HTH
技术指 标
TPAN
TNRN
TPEKF
在容器中的状态
黑色，不透明，带有触变性黏稠液体，无分层、颗粒或块状沉淀物
粘度，mPa ·s/25℃
3000~4000
2500~3000
5000~6000
6000~8000
细度，MLP,D50/nm 固体含量，% ≥
80~120 60
50~80 80
1
3.纳米有机钛酰亚胺基体共聚物(T52-3)
HHH —C—C—Ti—O—
H OH H
O H HH
O HHH
CH3 C CH3
—O—Ti—C—C— HHH
N-R-N
—C—C—Ti— O—
HHH
R1 O
R1 O
纳米有机钛酰亚胺基体共聚物结构式
CH3 C CH3
H HH —O—Ti—C—C—
H HO H n