本發明涉及化工涂料領域，特別涉及一種深海耐壓自分層無溶劑涂料及其制備方法。

背景技術：

1、隨著海洋油氣領域深水油氣田開發不斷發展，深海環境下金屬材料的腐蝕與保護問題的研究已迫在眉睫。深海一般是指水深2000m以下的海洋環境，與淺海相比，深海環境的壓力、溫度、溶解氧等都發生了較大改變。如隨著海水深度的增加，海水的靜水壓力增加，溶解氧含量先減小后增加，在1000m左右達到最低，溫度逐漸降低，在低于1000m海水溫度恒定在0℃上下。這些因素相互混合形成了壓力大、溫度低、溶解氧含量少的深海腐蝕環境。在深海腐蝕環境下，涂層承受著靜水壓力的交變載荷，不斷的“推-拉”作用會導致“涂層-界面”處開裂，降低涂層與基體的附著力，是涂層失效的重要原因之一。同時，深海環境下水的高滲透性也會使得水分子在涂層內的擴散速率增加，增加涂層的吸水性，導致涂層失去附著力，產生起泡、脫落等失效問題。深海腐蝕環境特征導致傳統有機涂層在深海環境中的破壞速度加快，影響涂層防護性能，大大縮短傳統有機涂層防護壽命。因此，有必要開發一種具有優異的長效防腐性能的深海耐壓涂料，用于深海環境下的相關設備設施。

技術實現思路

1、本發明為了解決上述技術問題，提供一種深海耐壓自分層無溶劑涂料及其制備方法，該涂料具備優異的深海耐壓防腐性能，滿足深海環境條件下的長效防腐需求。

2、第一方面，本發明提供一種深海耐壓自分層無溶劑涂料，是采用以下技術方案得以實現的。

3、一種深海耐壓自分層無溶劑涂料，由a、b兩種組分組成，a組分和b組分的重量比為(4～6):1；

4、其中，a組分包括以下重量份組分：環氧樹脂30～40份；a型活性稀釋劑10～15份；b型活性稀釋劑10～15份；無溶劑超分散劑1～1.5份；防腐降粘劑0.5～1.5份；有機硅消泡劑0.5～1份；聚酰胺蠟觸變劑0.5～1份；聚四氟乙烯粉末0.5～1份；疏水納米二氧化硅0.5～1份；顏料10～20份；填料10-20份；

5、b組分包括以下重量份組分：脂環胺固化劑50～70份；聚乙烯亞胺5～10份；長碳鏈脂肪胺5～10份；附著力促進劑3～5份。

6、進一步的，a組分中，環氧樹脂選用雙酚f環氧樹脂、酚醛環氧樹脂中的任一種或兩種的組合。

7、進一步的，a組分中，環氧樹脂官能度為2.1-2.4。

8、進一步的，a組分中，a型活性稀釋劑選用三官能度縮水甘油醚、四官能度縮水甘油醚中的一種或兩種的組合物，具體的，三官能度縮水甘油醚為三羥甲基乙烷三縮水甘油醚，四官能度縮水甘油醚為季戊四醇縮水甘油醚。

9、進一步的，a組分中，b型活性稀釋劑選用含有8個及以上長碳鏈的單官能度縮水甘油醚中的一種或者兩種的組合物，具體的，8個及以上長碳鏈的單官能度縮水甘油醚包括c8-10烷基縮水甘油醚、c12-14烷基縮水甘油醚。

10、進一步的，a組分中，防腐降粘劑選用功能性硅烷分散劑。具體的，所述功能性硅烷分散劑為贏創sivo?240。

11、進一步的，a組分中，顏料選用金紅石型二氧化鈦、炭黑中的任一種或兩種的組合。

12、進一步的，a組分中，填料選用硅微粉、長石粉、云母粉中的任兩種以上的組合。

13、進一步的，b組分中，脂環胺固化劑選用1,3環己二甲胺、環己二胺、異佛爾酮二胺、4,4'-二氨基二環己基甲烷、多環脂環胺的改性物中的任一種或者兩種及以上組合物。

14、進一步的，b組分中，聚乙烯亞胺選用分子量為300-600之間的聚乙烯亞胺中的任一種或幾種組合物。

15、進一步的，b組分中，長碳鏈脂肪胺選用含有6-9個c原子長碳鏈的脂肪族二胺中的一種或幾種組合物，具體的，6-9個c原子長碳鏈的脂肪族二胺包括三甲基六亞甲基二胺、2-甲基-1,5-戊二胺。

16、進一步的，b組分中，附著力促進劑選用雙(3-三乙氧基硅基)丙胺、雙(3-三甲氧基硅基)丙胺中的任一種或者兩種組合。

17、第二方面，本發明提供一種深海耐壓自分層無溶劑涂料的制備方法，是采用以下技術方案得以實現的。

18、一種上述深海耐壓自分層無溶劑涂料的制備方法，包括以下步驟：

19、s1.a組分的制備

20、ⅰ.將環氧樹脂、a型活性稀釋劑混合，以800-1200rpm攪拌分散均勻，然后加入防腐降粘劑、有機硅消泡劑、聚酰胺蠟觸變劑，以1200-18000rpm攪拌分散均勻，得混合液ⅰ；

21、ⅱ.在混合液ⅰ中加入顏料、填料，以1200-18000rpm攪拌分散均勻，分散過程中控制溫度在55-60℃，控制細度小于80um，得混合液ⅱ；

22、ⅲ.向b型活性稀釋劑中加入無溶劑超分散劑，以600-800rpm攪拌分散均勻，再加入聚四氟乙烯粉末、疏水納米二氧化硅，以1200-2000rpm攪拌分散均勻，得混合物ⅲ；

23、ⅳ.將混合液ⅱ與混合液ⅲ混合，以800-1200rpm攪拌分散均勻，得a組分；

24、s2.b組分的制備

25、將脂環胺固化劑、聚乙烯亞胺、長碳鏈脂肪胺混合，以800-1200rpm攪拌分散均勻，再加入附著力促進劑，以600-1000rpm攪拌分散均勻，得b組分；

26、s3.使用時將a組分和b組分按(4～6):1混合使用。

27、本技術具有以下有益效果。

28、本發明提供了一種可適用于深海環境的耐壓自分層無溶劑涂料，該無溶劑涂料在涂裝施工后固化過程中產生自分層效果，最終固化的漆膜在底層與基材接觸部分漆膜具有更強的極性，確保了涂層與基材之間優異的濕附著力，避免由于在深海高壓作用下水滲透到“涂層-基材”界面而導致涂層出現起泡等失效行為；同時，在表層固化的漆膜具有較低的極性和更優異的疏水性，提供優異的屏蔽作用，大幅度降低水分子滲透進入涂層漆膜的擴散速率。另外，固化漆膜的中間部分涂層具有較高的交聯密度和固化強度，確保了在高壓條件下涂層優異的物理機械性能。

29、本發明的自分層無溶劑涂料通過涂料配方中活性稀釋劑、胺固化劑的極性及表面張力的差異實現在涂裝施工后固化過程中的微相分層。當涂料a、b組分混合涂裝施工后，在固化過程中，具有高極性和高表面張力的三官能度縮水甘油醚、四官能度縮水甘油醚及聚乙烯亞胺更多的向基材表面遷移并固化，三官能度縮水甘油醚、四官能度縮水甘油醚中的大量醚鍵結構及聚乙烯亞胺中的網狀叔胺結構提供對基材優異的吸附效果，確保了涂層與基材之間的優異附著力，特別是當水分子到達“涂層-基材”界面時確保涂層不被水分子取代，維持優異的濕態附著力。同時，涂料中含有8個及以上c原子長碳鏈的單官能度縮水甘油醚及6-8個c原子長碳鏈的脂肪族二胺具有更低的表面張力和極性，在固化中向表面遷移并交聯固化，形成的表層漆膜由于極性低、親水基團含量少，具有優異的疏水性；另外，含有疏水性能的聚四氟乙烯粉末及納米二氧化硅通過穩定化效應一起遷移到涂層表面，進一步提升了固化后涂層的疏水性能。而自分層無溶劑涂料中的酚醛環氧樹脂及改性脂環胺固化劑富集在涂層中部，賦予固化后的漆膜高交聯密度和涂層強度，確保了涂層的物理機械性能滿足深海耐高壓要求。

30、與傳統的用于深海耐高壓環境的無溶劑涂料相比，本發明的無溶劑自分層涂料通過自分層效應，兼顧了涂層優異的濕附著力和疏水性；避免了傳統的無溶劑涂料由于高交聯密度和高極性導致的涂層漆膜親水性強，在高壓條件水分子在漆膜中的滲透擴散速率高的問題，同時避免了常見無溶劑涂料用于深海環境由于濕態附著力導致的滲透性起泡問題，滿足深海環境下的長效防腐需求。