年产10000吨氮化硼环氧防腐涂料的工艺探究及其生产线设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1、研究背景及防腐涂料概述

金属材料在自然条件下或工况条件下，由于与其所处环境介质发生化学或电化学作用而引起的退化和破坏，这种现象称为腐蚀。据统计，全球每年因腐蚀所造成的损失高达10000亿美元，各国由于腐蚀破坏造成的年度经济损失约占当年国民经济生产总值的2%至4%。根据《中国腐蚀调查报告》的资料，我国近年来的年腐蚀经济损失约5000亿元。防止金属腐蚀的方法很多，如涂料涂层防腐、选用耐腐蚀合金、电镀、阴极保护、热浸镀锌和金属热喷涂等，与其他方法相比，涂料涂层防腐是最有效、最经济、应用最普遍的方法。它不仅施工简便，适应性广，不受设备面积、形状的约束，重涂和修复费用低。而且涂料防腐与其他防腐措施(如阴极保护等)还可以联合使用，从而获得较完善的防腐系统。因此我国涂料产量呈现增长的趋势，2011年集装箱涂料产量达到10万吨，整个重防腐涂料产量也上升至176.6万吨；2013年我国重防腐涂料产量继续增长14.1%至221.7万吨，2017年，我国重防腐涂料产量388.7万吨，同比增长10.6%，居世界首位。

防腐涂料按其对基体金属的防护机理可分为隔离型涂料、缓蚀型涂料和牺牲型涂料三大类。隔离型涂料主要以各种鳞片材料为颜料，微小的鳞片在较厚的涂层中多层平行重叠，大大降低了电解质溶液的渗透扩散速度，因而保护了基体金属。缓蚀型涂料是在防腐涂料中添加具有防锈功能的颜料，防锈颜料是通过在涂层起微溶扩散的作用来屏蔽涂料涂层在基体金属上的缺陷，因而能较好的保护基体。牺牲型涂料也就是富锌涂料，利用电位较负的锌粉作为阳极颜料，锌粉优先溶解而使基体金属得到保护。按照主要成膜物质不同，还可以分为天然树脂涂料，环氧树脂涂料等十六类。其中环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济等领域，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。

2. 研究的基本内容与方案

1、基本内容

（1）通过对相关文献的查阅，对设计产品的生产工艺流程进行了解，并提出拟采用工艺的依据及合理性，从而确定产品的生产工艺流程。

（2）对整个生产过程进行物料衡算，能量衡算；进而对所需设备进行选型，选择合适的，先进且经济的设备。

（3）完成车间工艺设计（工艺流程图，车间平面、立面布置图，工艺管道布置图，主要设备装配图），并使其符合相关标准。

（4）完成不少于5000字的英文翻译及编写不少于10000字的车间设计说明书。

2、本设计的改良方案

根据相关参考文献拟采用以下配方：

本设计关键在于使用水性改性环氧树脂，从而获得拉伸强度和冲击强度更高的涂层。工艺流程为首先将KH-560加入到环氧树脂中搅拌，KH-560与环氧树脂的质量比为3：7，形成聚硅烷改性环氧树脂。将一定量的改性环氧树脂、氮化硼和分散剂，加入混合器混合均匀，再加入到高速分散机分散，用砂磨机研磨，缓慢加入剩余的钛白粉、云母粉，混合均匀，再进行高速分散，最后加入固化剂三乙烯四胺，检验合格后，振动筛过滤、过磅计量、包装入库。

本文介绍的氮化硼环氧防腐涂料耐高温等性能大大超越了目前的涂料，无挥发性有机物，绿色环保。且制备工艺简单，反应均为室温下完成，节能环保，可适用于工业化生产。

根据上述涂料配方与工艺，设计合理的工艺流程图；根据物料与能量衡算，完成合适的设备选型、车间布置、管道及电器仪表管线等安排以及工作人员的设置等。

3. 研究计划与安排

第01—02周：查阅文献资料，完成开题报告;

第03—05周：确定工艺流程并进行物料衡算，绘制生产工艺流程图;

第06—08周：对关键设备进行计算，对其他设备计算选型并绘制关键设备图；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王思学,谢中平,杨建军.石墨烯改性水性聚偏二氯乙烯防腐涂料的研制[j].安徽化工,2019,45(06):22-25.

[2]王姚,邓跃全,郭李琴.丙烯酸改性地沟油基水性醇酸树脂防腐涂料的制备[j].涂料工业,2019,49(12):36-40.

[3]庞宇.浅析水性环氧防腐涂料配方中助剂的应用[j].南方农机,2019,50(21):142.