一種鈦納米高分子合金基體材料及制備方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈦納米高分子合金基體材料及其制備方法和設(shè)備。所述鈦納米高分子合金基體材料是由50～65份納米有機(jī)鈦聚合物、20～25份N-甲基吡咯烷酮、6～8份二甲基乙酰胺、30～45份納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮、3～5份納米氧化鋁、1～3份硅烷偶聯(lián)劑組合，并利用超聲/微波輔助固液球磨反應(yīng)設(shè)備制備的。本發(fā)明的鈦納米高分子合金基體材料在油氣田井管的防護(hù)工程中獲得了成功的應(yīng)用，比酚醛-環(huán)氧油井管涂料的性能更加優(yōu)異，防護(hù)壽命延長幾倍，可以大輻降低石油和天然氣的開采成本和設(shè)備維修費(fèi)用，從而明顯地提高了油氣開采的生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種鈦納米高分子合金基體材料及制備方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特種涂層制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種鈦納米高分子合金基體材料，以及所述鈦納米高分子合金基體材料制備方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明是針對深井油氣田開采過程遇到苛刻工況環(huán)境腐蝕油井管的技術(shù)難題而進(jìn)行的發(fā)明創(chuàng)新。
[0003]地下深層原油或天然氣的開采，地質(zhì)情況和腐蝕環(huán)境十分復(fù)雜。由于受高溫(80~250°C )及高壓(> 50MPa)熱蒸汽的強(qiáng)力滲透作用，加之原油及污水中的各類腐蝕介質(zhì)(如SO42'NO3'Cl'F_、CN_、Ba+、Ca+等)和有害細(xì)菌的侵蝕，加速了油氣田井下鉆具、管柱、管道和地上輸油氣管線、容器貯罐的化學(xué)腐蝕和沉積結(jié)垢，不但縮短了開采設(shè)備的使用壽命，造成油氣田開采成本的增高，并且嚴(yán)重地影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查研究表明:地下深層采油管道，受到地質(zhì)構(gòu)造和油層條件的影響，腐蝕非常嚴(yán)重，地下油管的平均腐蝕速率高達(dá)1.5~3.3mm/a,點蝕速率高達(dá)5~15mm/a,腐蝕狀況是3~6個月穿孔,6~12個月就需要大修，1~2年即報廢。采油用地下油管的平均壽命在9~18個月不等，最短的僅有3個月。深層地下油管防腐蝕問題成為油田正常生產(chǎn)和降低采油成本的關(guān)鍵。
[0004]在石油行業(yè)中，采油用地下油管的工作環(huán)境比地表埋地輸油管道要復(fù)雜得多，因此，深層地下采油管道的防腐工作也比地表輸油管道的難度大得多。目前雖然油田行業(yè)非常重視采油管道的腐蝕與防護(hù)，對現(xiàn)有油管防腐蝕技術(shù)進(jìn)行不斷地改進(jìn)和完善，以尋求新的防腐蝕技術(shù)的突破。但是由于受到落后的防腐蝕材料的制約，解決采油管道的嚴(yán)重腐蝕問題已成為當(dāng)今世界緩解石油危機(jī)和加速能源工業(yè)發(fā)展之急的世紀(jì)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供特一種鈦納米高分子合金基體材料。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問還包括提供一種鈦納米高分子合金基體材料的制備方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問還包括提供一種用于制備鈦納米高分子合金基體材料的設(shè)備。
[0007]本發(fā)明術(shù)語鈦納米高分子合金基體材料也稱鈦納米含氟聚芳醚酮共聚物。
[0008]一種鈦納米含氟聚芳醚酮共聚物(鈦納米高分子合金基體材料)，用下列結(jié)構(gòu)式表不；
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種鈦納米高分子合金基體材料,其特征在于，用下列結(jié)構(gòu)式表示；


2.權(quán)利要求1所述鈦納米高分子合金基體材料的制備方法，包括以下步驟: (1)按配方量稱取50~65份納米有機(jī)鈦聚合物、20~25份N-甲基吡咯烷酮、6~8份二甲基乙酰胺、30~45份納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮、3~5份納米氧化鋁、I~3份偶聯(lián)劑，共混后裝入超聲/微波固液球磨反應(yīng)裝置內(nèi)，然后按級配加入不同粒徑的不銹鋼球至反應(yīng)裝置容積的四分之三處并密封； (2)啟動運(yùn)行超聲波/微波固液球磨反應(yīng)裝置，Ih后，停機(jī)檢查，以后每運(yùn)行Ih停機(jī)檢查記錄一次罐頂端金屬溫度計和氣壓表的數(shù)據(jù)，當(dāng)罐內(nèi)溫度> 180°C、汽化壓力> 0.6MPa時共聚反應(yīng)開始，讓反應(yīng)裝置再持續(xù)Ih即可停機(jī)； (3)待反應(yīng)裝置自然冷卻至常溫后，開罐過濾出不銹鋼球，得到鈦納米高分子合金基體材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鈦納米高分子合金基體材料的制備方法，其特征在于，制備的鈦納米高分子合金基體材料粒徑D50為50nm~80nm。
4.一種超聲/微波輔助固液球磨反應(yīng)設(shè)備，包括固定支座(10)、安裝在固定支座(10)上的垂直支架(7)、一端安裝在垂直支架(7)的上部的水平支架(6)，其特征在于，還包括: 球磨罐(3)，所述球磨罐(3)安裝在所述固定支座(10)上，并且頂部安裝有密封法蘭(8)； 超聲波發(fā)生器(I)和能量裝換器(2 )，均安裝在所述球磨罐(3 )底部的外壁上； 微波爐(11)，所述微波爐(11)的頂部具有開孔(12)，所述球磨罐(3)設(shè)置在所述微波爐(11)的內(nèi)部； 調(diào)速電機(jī)(5 )，所述調(diào)速電機(jī)(5 )安裝在所述水平支架(6 )上； 傳動軸(4)，所述傳動軸(4)的一端與所述調(diào)速電機(jī)(5)連接；攪拌桿(9)，所述攪拌桿(9)固定在所述傳動軸(4)上；傳動軸(4)分別穿過微波爐(11)頂部的開孔(12)和球磨罐(3 )頂部的密封法蘭(8 )使攪拌桿(9 )位于球磨罐(3 )的內(nèi)部。
【文檔編號】C09D185/00GK103881109SQ201410116813
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】陳鼎, 張馳, 卞直兵, 戴海雄 申請人:江蘇金陵特種涂料有限公司