技术领域
本发明属于防腐蚀涂料的制备与应用技术领域，具体涉及一种布敦岩沥青防腐蚀涂料及其制备方法。
背景技术
全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7000～10000亿美元，约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍，占各国国民生产总值（GDP）的2％～4％，腐蚀生锈的钢铁约占钢铁年产量的20%。我国每年由于腐蚀造成的损失约8000亿元，占GDP的3%左右。因此，防腐蚀研究已越来越受到包括我国在内的全球各国的重视。
沥青用于防腐蚀工程有原料易得、价格低廉等优等点，目前从国内外研究现状和发展来看，利用沥青制备防腐蚀涂料的研究也越来越多。例如，申请号为201010274426.8的中国专利公开了一种环氧煤沥青防腐蚀涂料及制造方法，所述防腐蚀涂料包括A和B两个组分，其中A组分包括E-42双酚A型环氧树脂、二甲苯、丁醇、丁酮、煤沥青树脂液、增韧树脂、沉淀硫酸钡、绢云母粉、蹄合型流变控制助剂、异丙基三钛酸酯、氟碳高分子化合物、有机硅消泡剂，B组分包括腰果酚醛胺、2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚、乙醇、羟苯基并三唑类紫外光吸收剂，该防腐涂料用于PCCP外壁防腐具有附着力优异、抗卫生物腐蚀性好、施工使用期长、并具有一定的抵抗光老化性能。申请号为200510136609.2的中国专利公开了一种金属防腐蚀涂料及其制造工艺，它由改性高分子有机化合物煤焦沥青、有机高分子性树脂、防性防锈剂3或4或5及助剂共混，经搅拌、研磨、调整粘度后加入固化剂而成，该涂料具有较好的耐候性和耐腐蚀性，可在带锈、带水、带油污的条件下作业。申请号为97106883.6的中国专利公开了一种基于环氧树脂的双组份面层腐蚀涂料及其制备方法，所述防腐涂料包括甲乙两个组分，其中甲组分包括环氧树脂、沉淀硫酸钡、云铁灰、填料、有机溶剂，乙组分包括煤焦油沥青液、酚醛改性多元胺、聚酰胺、朋通粉、有机溶剂，这种防腐涂料具有较高的耐湿性和耐盐雾性，及较好的抗冻融性能。
上述专利中公开的防腐蚀涂料虽然具有较好的防腐蚀效果，但成本相对较高，环保性能一般。而布敦岩沥青（BRA）是一种储存量巨大的能源物质，至少有数亿吨。目前，布敦岩沥青除了主要用于路面铺装工程，其他方面的应用尚未得到广泛开发利用。另一方面，布敦岩沥青与水高度不溶，而且化学性质稳定，与大多数的酸碱均不会反应，对温度的变化不敏感，较高温度下仍然可以保持其物理稳定性和化学稳定性，因此具备良好的耐腐蚀性能。利用布敦岩沥青制备防腐蚀涂料，不仅可以降低制备成本和开发利用这一巨大资源，而且其应用也不仅限于常规材料（如钢结构、混凝土表面）的防腐，还可以用于公路、桥梁、机场等沥青混凝土路面的防腐，以减小冬季融雪剂中含有的腐蚀物质对路面的侵蚀破坏，延长其使用寿命，这对国民经济的发展无疑具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既具有良好的耐腐蚀性能，又节约成本的布敦岩沥青防腐蚀涂料及其制备方法。首先，利用布敦岩沥青对基质沥青进行改性；其次，将环氧树脂加热，并加入稀释剂制得环氧树脂乳液；最后，向布敦岩改性沥青内依次加入环氧树脂乳液、填料、其他助剂、固化剂，并进行加热及搅拌等处理，最终得到布敦岩沥青防腐蚀涂料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
布敦岩沥青防腐蚀涂料，由以下重量份的原料制备而成：基质沥青100份，布敦岩沥青（BRA）20～30份，环氧树脂45～55份，稀释剂3-4.5份，溶剂4～5.5份，填料7～13份，
其他助剂7～8份，固化剂10～14份。
所述的环氧树脂为双酚A型。
所述的稀释剂为环氧丙烷丁基醚。
所述的溶剂为一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和苯甲醇中的两种或两种以上。
所述的填料包括硅藻土、滑石粉和沉淀硫酸钡中的两种或两种以上。
所述的其他助剂包括乳化剂、增塑剂、分散剂、润湿剂、消泡剂和成膜助剂。
所述的乳化剂为曲拉通，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；分散剂为丙烯酸共聚物；润湿剂为聚乙氧基化合物；消泡剂为聚硅氧烷类；成膜助剂为乙二醇。
所述的固化剂为聚酰胺。
制备上述布敦岩沥青防腐蚀涂料的工艺方法，包括以下步骤：
（a）制备布敦岩改性沥青：按上述配方配比取基质沥青并加热到125～135℃至熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青，在135～145℃条件下，以2500～3000r/min的速度剪切搅拌40～55min，使二者混合均匀即制得布敦岩改性沥青；
（b）制备环氧树脂乳液：按上述配方配比取环氧树脂及稀释剂，并加热至70～78℃，以1000～1200r/min的速度搅拌25～30min，即制得环氧树脂乳液；
（c）制备布敦岩沥青防腐蚀涂料：将（a）步骤得到的布敦岩改性沥青的温度冷却至90～110℃，加入环氧树脂乳液和溶剂，以1800～2100r/min的速度搅拌20～40min；然后按上述配方配比添加填料，同等温度条件下，以2300～2700r/min的速度搅拌20～30min；再按配方配比加入其他助剂，继续搅拌40～50min；停止加热，继续搅拌至室温时加入固化剂，熟化15～20min，使其固化完全，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
本发明所述的重量份可以是克、千克、斤、公斤重量计量单位。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明所得的涂料制备过程中大量使用布敦岩沥青，价格相对低廉，节约成本。
（2）本发明所得的涂料，随着布敦岩沥青的掺入，涂料表面逐渐形成了致密的膜层，减缓和阻止氯离子的侵入，有效的提高了沥青防腐蚀涂料的防腐蚀性能；经过长期测试，涂层在3%氯化钠溶液、5%氢氧化钠溶液、5%硫酸溶液、盐雾等条件下无变化，显示良好的耐腐蚀性能。
（3）本发明所得的涂料，经过布敦岩沥青对基质沥青改性后，提高了涂料的抗老化性能、耐候性能、抗变形能力和高温性能，改善了涂料的低温性能。
（4）本发明所得的涂料，其制备工艺简单，所用的主要设备及原材料均可在市场上购买得到，可以实现规模化生产。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到125℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青20份，在135℃条件下，以2500r/min的速度剪切搅拌50min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂45份及稀释剂3份，加热至70℃，以1200r/min的速度搅拌30min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至100℃，加入环氧树脂乳液和溶剂4份（一缩二乙二醇2份、二缩三乙二醇1份、苯甲醇1份），以1800r/min的速度搅拌25min；然后添加填料9份（硅藻土5份、滑石粉2份、沉淀硫酸钡2份），同等温度条件下，以2300r/min的速度搅拌20min；再加入其他助剂7份（曲拉通1.8份、邻苯二甲酸二丁酯1.2份、聚丙烯酸聚合物1份、聚乙氧基化合物1份、聚硅氧烷类1份、乙二醇1份），继续搅拌45min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂10份，熟化15min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
实施例2
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到130℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青25份，在140℃条件下，以2800r/min的速度剪切搅拌40min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂50份及稀释剂3.5份，加热至75℃，以1000r/min的速度搅拌25min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至90℃，加入环氧树脂乳液和溶剂5份（一缩二乙二醇2份、二缩三乙二醇2份、苯甲醇1份），以2000r/min的速度搅拌20min；然后添加填料6.5份（硅藻土4份和滑石粉2.5份），同等温度条件下，以2500r/min的速度搅拌20min；再加入其他助剂7.5份（曲拉通1.6份、邻苯二甲酸二丁酯1.2份、聚丙烯酸聚合物1.2份、聚乙氧基化合物1份、聚硅氧烷类1份、乙二醇1.5份），继续搅拌50min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂12份，熟化18min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
实施例3
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到135℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青30份，在145℃条件下，以3000r/min的速度剪切搅拌55min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂55份及稀释剂4.5份，加热至78℃，以1100r/min的速度搅拌28min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至110℃，加入环氧树脂乳液和溶剂5.5份（一缩二乙二醇1.5份、二缩三乙二醇2份、苯甲醇2份），以2100r/min的速度搅拌40min；然后添加填料6份（滑石粉3份、沉淀硫酸钡3份），同等温度条件下，以2700r/min的速度搅拌30min；再加入其他助剂8份（曲拉通1.4份、邻苯二甲酸二丁酯1.1份、聚丙烯酸聚合物1.2份、聚乙氧基化合物1.2份、聚硅氧烷类1.1份、乙二醇2份），继续搅拌40min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂14份，熟化20min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
实施例4
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到135℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青30份，在145℃条件下，以3000r/min的速度剪切搅拌55min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂55份及稀释剂4.5份，加热至78℃，以1100r/min的速度搅拌28min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至110℃，加入环氧树脂乳液和溶剂4.5份（一缩二乙二醇2.5份、二缩三乙二醇2份），以2100r/min的速度搅拌40min；然后添加填料7份（滑石粉5份、沉淀硫酸钡2份），同等温度条件下，以2700r/min的速度搅拌30min；再加入其他助剂8份（曲拉通1.4份、邻苯二甲酸二丁酯1.1份、聚丙烯酸聚合物1.2份、聚乙氧基化合物1.2份、聚硅氧烷类1.1份、乙二醇2份），继续搅拌40min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂14份，熟化20min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
实施例5
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到130℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青25份，在140℃条件下，以2800r/min的速度剪切搅拌40min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂50份及稀释剂3.5份，加热至75℃，以1000r/min的速度搅拌25min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至90℃，加入环氧树脂乳液和溶剂4份（一缩二乙二醇2份、苯甲醇2份），以2000r/min的速度搅拌20min；然后添加填料6.5份（硅藻土4份、沉淀硫酸钡2.5份），同等温度条件下，以2500r/min的速度搅拌20min；再加入其他助剂7.5份（曲拉通1.6份、邻苯二甲酸二丁酯1.2份、聚丙烯酸聚合物1.2份、聚乙氧基化合物1份、聚硅氧烷类1份、乙二醇1.5份），继续搅拌50min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂12份，熟化18min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
实施例6
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到125℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青20份，在135℃条件下，以2500r/min的速度剪切搅拌50min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂45份及稀释剂3份，加热至70℃，以1200r/min的速度搅拌30min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至100℃，加入环氧树脂乳液和溶剂5份（二缩三乙二醇3份、苯甲醇2份），以1800r/min的速度搅拌25min；然后添加填料9份（硅藻土3份、滑石粉4份、沉淀硫酸钡2份），同等温度条件下，以2300r/min的速度搅拌20min；再加入其他助剂7份（曲拉通1.8份、邻苯二甲酸二丁酯1.2份、聚丙烯酸聚合物1份、聚乙氧基化合物1份、聚硅氧烷类1份、乙二醇1份），继续搅拌45min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂10份，熟化15min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。
实施例7
（a）配制布敦岩改性沥青：取基质沥青100份并加热到125℃，此时基质沥青呈熔融态，缓慢掺加布敦岩沥青20份，在135℃条件下，以2500r/min的速度剪切搅拌50min，使二者混合均匀制得布敦岩改性沥青；
（b）配制环氧树脂乳液：取环氧树脂45份及稀释剂3份，加热至70℃，以1200r/min的速度搅拌30min，制得环氧树脂乳液；
（c）配制BRA防腐蚀涂料：将（a）步骤制得的布敦岩改性沥青的温度冷却至100℃，加入环氧树脂乳液和溶剂5份（一缩二乙二醇2份、二缩三乙二醇1份、苯甲醇2份），以1800r/min的速度搅拌25min；然后添加填料9份（硅藻土4份、滑石粉5份），同等温度条件下，以2300r/min的速度搅拌20min；再加入其他助剂7份（曲拉通1.8份、邻苯二甲酸二丁酯1.2份、聚丙烯酸聚合物1份、聚乙氧基化合物1份、聚硅氧烷类1份、乙二醇1份），继续搅拌45min；停止加热，搅拌至室温时加入固化剂10份，熟化15min，即制得布敦岩沥青防腐蚀涂料。