防腐防水聚氨酯涂料的生产制备

海洋科学与工程学院

课程设计（论文）

题目防腐防水聚氨酯涂料的生产制备

姓名

学号

所在系部材料科学与工程系

专业班级

指导教师

2015年5月

防腐防水聚氨酯涂料的生产制备–课程设计

摘要

本文着重分析了防腐防水聚氨酯涂料的生产制备工艺过程：生产线的系统构成、生产原料、工艺流程、主要设备的工作原理、生产线相关运行操作情况及其对防水涂料产品质量的影响因素，最后对防腐防水聚氨酯涂料尚存在的一些问题进行总结，并提出相应的工艺改进措施。当下的市场需要高质量的聚氨酯防水涂料，高质量依托于高水平的生产装置、员工素质和工厂管理。生产高质量聚氨酯防水涂料对各方面水平相对薄弱的防水企业是考验和提高。为保证聚氨脂防水涂料产品的质量，制定相应的规定，规范管理其生产装置也是必要的。

关键词：聚氨酯涂料；防腐防水；生产制备；工艺流程；设备

目录

1 前言 (3)

1.1聚氨酯和重防腐涂料的发展现状 (3)

1.1.1聚氨酯涂料的发展现状 (3)

1.1.2重防腐涂料的发展现状 (4)

1.2聚氨酯涂料用途及优缺点 (4)

1.2.1聚氨酯涂料的用途 (4)

1.2.2工业防腐漆聚氨酯涂料的特点 (4)

1.3国内外著名涂料品牌 (5)

1.3.1中国涂料十大品牌 (5)

1.3.2全球涂料十大品牌 (6)

2重防腐聚氨酯涂料的生产制备 (6)

2.1生产线工艺技术方案 (7)

2.1.1生产线设计功能及规模 (7)

2.1.2生产线系统构成及工艺流程 (7)

2.2核心设备及计量与控制系统的技术特点 (8)

2.2.1反应釜 (8)

2.2.2计量与控制 (9)

3 影响生产及涂料性能诸因素 (10)

3.1生产线运行情况 (10)

3.2生产过程保证涂料生产和质量诸因素 (10)

3.2.1原材料的贮存和运输 (10)

3.2.2加料全过程计量准确 (10)

3.2.3反应釜控温和控压 (10)

3.2.4脱水和搅拌 (11)

3.2.5 氮气保护 (11)

3.2.6严格工艺管理 (11)

4 总结 (11)

参考文献 (12)

1 前言

1.1聚氨酯和重防腐涂料的发展现状

1.1.1聚氨酯涂料的发展现状

聚氨酯树脂的大分子结构中含有重复的氨基甲酸链节，即聚氨基甲酸酯树脂，简称聚氨酯。它由多异氰酸酯与多元醇（包括含羟基的低聚物）反应生成。聚氨酯聚合物中含有相当量的氨基甲酸酯键：（-NH-CO-O-R），以异氰酸酯或其反应产物为原料的涂料统称为聚氨酯涂料，其是以聚氨酯树脂作为主要成膜物质，配以颜、填料、溶剂、催化剂及其他辅助材料等所组成的涂料。[1]

聚氨酯防水涂料具有耐水、耐低温、拉伸强度高、延伸率大、硬度和模量变化大以及粘结性好、耐磨、耐油、耐化学介质腐蚀等特性，广泛用于各领域的防水，在我国的生产和应用也已有20余年的历史，并自“九五”至今，始终是建设部向建筑业推广的产品。在聚氨酯涂料所形成的漆膜中，含有大量的氨酯键，以及酯键、醚键、缩二脲键脲基甲酸酯键、异氰脲酸酯键和油脂中的不饱和键。在大分子之间尚存在氢键（非环氢键、环形氢键）。

双组分聚氨酯涂料具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大以及耐化

学品、耐候性好等优越性能，广泛作为工业防护、木器家具和汽车涂料。双组分水性聚氨酯涂料将双组分溶剂型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC含量相结合，成为涂料工业的研究热点。水性双组分聚氨酯涂料是由含－OH基的水性多元醇和含－NCO基的低黏度多异氰酸酯固化剂组成，其涂膜性能主要由羟基树脂的组成和结构决定。[2]

1.1.2重防腐涂料的发展现状

重防腐涂料主要应用于腐蚀问题突出的苛刻环境和不便于短期维修的工业部，应用领域有以下五个方面：

①新兴海洋工程：海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台；

②现代交通运输：高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车、机场设施；

③能源工业：水工设备、水罐、气罐、石油精制设备、石油贮存设备（油管、油罐）、输变电设备、核电、煤矿；

④大型工业企业：造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁、水泥构件。

⑤市政设施：煤气管道及其设施（如煤气柜）、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等。[3]

1.2聚氨酯涂料用途及优缺点

1.2.1聚氨酯涂料的用途

聚氨酯涂料兼具保护和装饰性能、优良的耐化学药品性、附着力强，能和多种树脂品种混溶，涂膜的韧性可根据需要调节，成膜温度可高可低，可在0℃及零下施工，施工节能电绝缘性能强，可直接焊锡可制成各种形式状态的涂料：溶剂型、液态无溶剂、粉末、水性单罐装、双罐装等。[4]

按包装分为单罐装（单组分）、双罐装（双组分）、三罐装（三组分）按介质形态分：溶剂型、无溶剂型、高固体型、水分散型、粉末型等。

按涂料固化方式分：常温固化型（自干型）、热固性（烘烤型），一般习惯上采用美国ASTM分为聚氨酯改性油涂料（单组分）、湿固化聚氨酯涂料（单组分）、封闭性聚氨酯涂料（单组分）、催化固化涂料（双组分）、羟基固化型聚氨酯涂料（双组分）。

1.2.2工业防腐漆聚氨酯涂料的特点

主要优点：

漆膜坚硬耐磨是各类涂料中最突出的，因而可以用于特殊的场合，例如，船

舶甲玉、地板、超音速飞机等表面用漆，漆膜可承受高速气流冲刷。

漆膜光亮丰富可用于高级木器、钢琴和大型客机等表面涂装。漆膜具有优异的耐化学腐蚀性能包括酸、碱、盐、石油产品、溶剂、水等介质。而可广泛用于化工设备的防腐涂料及溶剂贮罐，油罐、油库及石油管等适用的涂料。漆膜的弹性及其成分配比可以据需要而调节可以从极坚硬到极柔韧，而一般的涂料（如环氧、聚酯等）则没有这种性能。

良好的耐热性和附着力其耐热性仅次于有机硅漆，对各种物体（如金属、木材、水泥、橡胶、塑料等）均有良好的附着力。能在高温烘干，也能在低温固化，可在0°C正常固化。可制取耐一40°C低温的品种利用游离异氰酸基可以对醇酸、环氧、酚醛、丙烯酸、不饱和聚酯等树脂改性，制得多种性能优异的涂料。

工业常用涂料属于工程机械产品，不仅要有可靠的性能，而且随着市场竞争加剧，工程机械也朝着高装饰、高防护性的方向发展。根据工程机械产品的工作性质和工况，涂料涂抹应具有附着力强、机械强度高、耐磨、耐腐蚀性能优异、光泽度高、耐候性好、适应性广等特点，并具有涂装效率高，施工性能好及经济性等特点。而聚氨酯防腐涂料是其中占据大部分市场份额的一类。

主要缺点：

1.保光保色性差。由甲基二异氰酸酯为原料制成的聚氨酯涂料不耐日光，也不宜于制浅色漆。有毒性异氰酸基及其酯类对人体有害，生产中要加强劳动保护，其中芳香族异氰酸酯的毒性更大。

2.稳定性差异氰酸酯十分活泼，对水分和潮气敏感，易吸潮，遇水则贮存不稳定。

3.施工麻烦有些聚氨酯涂料品种是多包装的，因此，施工时较麻烦。

1.3国内外著名涂料品牌

1.3.1中国涂料十大品牌

（内资品牌 2015年权威榜单）

1.嘉宝莉(中国十大涂料品牌驰名商标,广东省名牌,广东省著名商标,国内最大的民营涂料生产企业。)

2.美涂士(中国著名涂料驰名商标、广东省著名商标、中国环境标志产品、,国家高新技术企业。)

3.施彩乐(施彩乐涂料著名品牌，中国十大涂料品牌，广东施彩涂料有限公司是国内专业生产建筑涂料的公司。)

4.三棵树(中国著名涂料品牌驰名商标、中国名牌产品、福建省省级技术中心、福建省高新技术企业)

5.花王漆(广东省民营科技企业，现已经发展成为拥有七家大型涂料专业制造厂)

6.经典漆(展辰涂料集团旗下品牌、中国驰名商标、中国十大品牌涂料、国家高新技术企业)

7.庄典漆(中国著名涂料行业首个中美联合品牌)

8.金飞马漆(全球十大涂料品牌,中国油漆十大品牌,早已成为蜚声全球的油漆涂料品牌及全球供应商)