專利名稱：金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涂料領域，具體涉及一種金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料及其制備方法。
背景技術：
金屬管道內壁涂敷涂層不僅具有保護管體使之免受輸送介質磨蝕的作用，而且具有減阻、提高輸送效率的作用。因此，金屬管道內壁涂層需要考慮的重點是要防粘防腐。同時，大多數(shù)介質傳輸過程是在較高溫度下進行的，故還需考慮耐高溫性。選擇具有耐高溫防粘防腐蝕作用的涂料時，首先要分析管道的輸送介質。我國石油行業(yè)所用的金屬管道多數(shù)用來輸送原油、污水及注水等。石油的開采和儲運的金屬管道防粘效果不好，這是由于原油多為高粘度、高含蠟量原油，該類原油受溫度、壓力等條件的影響，其中的蠟質從原油中析出，沉積在油管、輸油管道和貯油容器的內壁上，無法自行去除，致使原油開采的出油能力降低，抽油能耗增加，抽油機壽命縮短；原油儲運時，增加原油流動阻力，造成金屬管道有效截面積減小甚至堵塞管道，降低輸油能力，增加了石油開采成本。對于輸送污水和注水的金屬管道，輸送介質中含有各種添加劑和酸、堿、鹽等，甚至鉆井泥漿、海水。這些介質易使管壁發(fā)生腐蝕，日積月累造成金屬管道出現(xiàn)孔洞，導致輸送過程中的跑冒滴漏，甚至引發(fā)事故。對于天然氣，我國己開采或探明的天然氣多為含硫量高、含二氧化碳量高的天然氣，這些氣體在從井 內開采出來以后需要經過金屬管道輸送到天然氣凈化工廠進行脫硫、脫二氧化碳處理，然后通過管道將凈化后達到輸送標準的天然氣送給用戶。在天然氣中，干燥的硫化氫和二氧化碳對金屬管道沒有腐蝕，經過凈化處理的天然氣，雖然己達到輸送標準，但因天然氣中存在大量的水蒸汽，在管道輸送過程中隨著氣體溫度的降低而凝結于金屬管道內壁表面，溶入硫化氫和二氧化碳后呈酸性，造成金屬管道的腐蝕，所以，對于這類金屬管道在使用前需要進行防腐處理，否則，金屬制的輸送管道在使用的過程中很快被腐蝕，甚至出現(xiàn)銹孔，進而造成天然氣的泄漏和事故。目前，石油、天然氣輸送管道采用的防腐管材內壁為耐蝕合金或環(huán)氧涂料。耐蝕合金屬于早期管道的防腐方法，在酸堿含量較低的油氣田中能起到一定的防腐作用，但其價格高，施工難度大，而且不具備防粘性。環(huán)氧涂料屬于熱固性涂料體系，為雙組份溶劑型涂料或粉末涂料，其中粉末涂料應用較多，固化溫度在240°C以上，其與管道表面粘結力強、電絕緣性能好、耐沖擊，但涂層耐水性差，防粘防污效果差，涂層內壁易結垢，不耐高溫，在120°C以上涂層性能大幅度降低。防腐性的好壞主要依賴膜厚，涂膜厚度一般在150微米以上，有的甚至達到500微米，即便如此，涂層在油管中使用2個月左右就需要重新涂裝。

發(fā)明內容
為了解決金屬管道內壁涂料在高溫條件下的防粘防腐及耐水性問題，本發(fā)明提供了一種金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料及其制備方法。這種涂料由熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、耐蝕顏料、功能填料、復合溶劑和助劑組成，其中所述熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、耐蝕顏料、功能填料、復合溶劑和助劑的質量配比為10 20: 6 15: O 2: 2 15: O 30: 40 78: O 2。所述熱塑性聚醚砜樹脂優(yōu)選對數(shù)比濃粘度在0.31 0.37之間的聚醚砜樹脂。所述耐高溫氟樹脂優(yōu)選粒徑在10微米以內的聚四氟乙烯微粉、聚全氟乙丙烯微粉、四氟乙烯-全氟基乙烯醚共聚微粉中的一種或多種；選擇多種時，上述各耐高溫氟樹脂可以以任意比例添加。所述觸變劑優(yōu)選有機膨潤土和/或氣相二氧化硅。所述耐蝕顏料優(yōu)選鈦白粉、鐵黑、鐵紅、鐵藍、鈷綠中的一種或多種；選擇多種時，上述耐蝕顏料可以按所需顏色按比例添加。所述功能填料優(yōu)選石墨、碳納米管、硫酸鋇、云母鱗片、玻璃鱗片，玄武巖鱗片和碳酸鈣晶須中的一種或多種；選擇多種時，根據性能要求上述功能填料可以調整比例添加。如:需要提高導電性來防止靜電蓄積時，可以選擇石墨和碳納米管以任意比例添加。所述復合溶劑由真溶劑和助溶劑組成，所述真溶劑和助溶劑的質量比為1.1 4 ;所述的真溶劑優(yōu)選N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺及N，N二甲基乙酰胺中的一種或多種，使用多種時，根據溶解要求真溶劑可以以任意比例添加；所述助溶劑優(yōu)選環(huán)己酮、丁酮、甲苯、二甲苯及三甲苯中的多種，根據對溶解需要助溶劑可以以任意比例添加。所述助劑為流平劑和 /或潤濕分散劑。所述流平劑優(yōu)選有機硅類流平劑；所述潤濕分散劑優(yōu)選線性烷基酰胺類潤濕分散劑。本發(fā)明的金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料的制備方法如下:將熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、耐蝕顏料、功能填料、復合溶劑和助劑混合后以線速度15m/s攪拌15 30分鐘后砂磨2 6小時,得到金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料。本發(fā)明提供的金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料在金屬表面的附著力好，適用溫度可達260°C。本發(fā)明提供的防粘防腐涂料制成涂層后具有如下優(yōu)點:(I)該涂層的表面接觸角在110°以上，具有較好的疏油疏水性能和較強的防沾污能力；(2)該涂層的摩擦系數(shù)低，可有效防止金屬管道內壁結垢，降低管道內壁與傳輸介質之間的相互作用力，達到降阻的目的；(3)該涂層耐酸、耐堿、耐有機溶劑能力強，優(yōu)化配方所得涂層于10%硫酸中浸泡720小時或于10%氫氧化鈉中浸泡1200小時后，涂層附著力為O級；于甲苯、丁酮中浸泡24小時涂層不發(fā)粘，附著力為O級；(4)涂層薄，適用于解決各種金屬管道內壁的耐高溫防粘防腐及耐水性問題。本發(fā)明提供的金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料的制備方法簡單，生產工藝易操控，生產設備易實現(xiàn)。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并不限于此。以下實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發(fā)明的技術范疇。實施例1將20克對數(shù)比濃粘度為0.31的熱塑性聚醚砜樹脂、12克聚全氟乙丙烯微粉、8克鐵紅顏料、50克N-甲基吡咯烷酮、6克丁酮、20克甲苯、4克二甲苯混合后以線速度15m/s攪拌15分鐘后砂磨2小時，得到金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料。通過空氣噴涂將金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料涂裝到金屬管道內壁。涂層性能如下:
權利要求
1.一種熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，由熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、耐蝕顏料、功能填料、復合溶劑和助劑組成；所述熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹月旨、觸變劑、耐蝕顏料、功能填料、復合溶劑和助劑的質量配比為10 20: 6 15: O 2: 2 15: O 30: 40 78: O 2。
2.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述熱塑性聚醚砜樹脂為對數(shù)比濃粘度在0.31 0.37之間的聚醚砜樹脂。
3.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述耐高溫氟樹脂為粒徑在10微米以內的聚四氟乙烯微粉、聚全氟乙丙烯微粉、四氟乙烯-全氟基乙烯醚共聚微粉中的I 3種。
4.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述觸變劑為有機膨潤土和/或氣相二氧化硅。
5.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述耐蝕顏料為鈦白粉、鐵黑、鐵紅、鐵監(jiān)、鉆綠中的I 3種。
6.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述功能填料為石墨、碳納米管、硫酸鋇、云母鱗片、玻璃鱗片，玄武巖鱗片和碳酸鈣晶須中的I 4種。
7.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述復合溶劑由真溶劑和助溶劑組成；所述真溶劑和助溶劑的質量比為1.1 4 ;所述真溶劑，是N-甲基吡咯烷酮、N, N- 二甲基甲酰胺、N, N 二甲基乙酰胺中的I 2種；所述助溶劑，是環(huán)己酮、丁酮、甲苯、二甲苯及三甲苯中的I 4種。
8.根據權利要求1所述熱塑性耐高溫防粘防腐涂料，其特征是，所述助劑為流平劑和/或潤濕分散劑；所述流平劑為有機硅類流平劑，所述潤濕分散劑為線性烷基酰胺類潤濕分散劑。
9.一種權利要求1 熱塑性耐高溫防粘防腐涂料的制備方法，其特征是，將熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、功能填料、耐蝕顏料、復合溶劑和助劑混合后以線速度15m/s攪拌15 30分鐘，然后砂磨2 6小時，得到金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料。
全文摘要
本發(fā)明的金屬管道內壁用熱塑性耐高溫防粘防腐涂料及其制備方法屬于涂料的技術領域。本發(fā)明的涂料由熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、耐蝕顏料、功能填料、復合溶劑和助劑以質量配比10～20∶6～15∶0～2∶2～15∶0～30∶40～78∶0～2組成。制備是將熱塑性聚醚砜樹脂、耐高溫氟樹脂、觸變劑、功能填料、耐蝕顏料、復合溶劑和助劑混合后以線速度15m/s攪拌15～30分鐘，然后砂磨2～6小時。本發(fā)明提供的涂料具有與金屬基材附著力好、使用溫度可達260℃、表面能低、疏油疏水、防沾污、防結垢、耐酸堿腐蝕能力強及涂層薄等特點；制備方法簡單，生產工藝易操控，生產設備易實現(xiàn)。
文檔編號C09D5/16GK103194146SQ20131015276
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權日2013年4月28日
發(fā)明者關紹巍, 單華俊, 姜振華, 王貴賓 申請人:吉林大學