CN101691473B - 含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料及制造方法 - Google Patents
含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料及制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料及制造方法，是将甲基苯基硅树脂、双酚A型环氧树脂E-44型加入二甲苯、二丙酮醇、环己酮及二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，再加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷，混合均匀，再加入1250目二氧化钛、800目沉淀硫酸钡、800目灰色铁钛粉、1250目气相二氧化硅、1250目硅灰石粉、2500目纳米氧化铝粉、2500目二硫化钼，搅拌、研磨制成含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，固化形成含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂层。可用于含砂稠油油田开发中高温含砂原油集输管线的内壁防腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料及制造方法，用于含砂稠油油田高温原油集输管线内壁防腐蚀。
背景技术
现有的部分稠油油田采用注汽吞吐开采方式，首先利用270℃～320℃的过热蒸汽对油层进行注汽降粘，焖井一定时间后再开采。在采油初期，由于油流温度高，加上油流中含有一定数量的砂砾或砂末，在高温和砂砾磨蚀及原油腐蚀成分共同作用下，致使集输管线磨蚀腐蚀严重，往往新建管线在投产半年内就腐蚀磨蚀穿孔。现在采用的主要办法有：普通涂层防护；未做涂层防护的裸钢集输管线穿孔后大孔补“瓜皮”，小孔用木塞堵住。但存在如下的缺点：普通涂层使用时间短，严重的1个月就会腐蚀磨蚀穿孔，主要在于普通涂层耐磨耐高温腐蚀性能差；裸管集输管线补“瓜皮”后2～3个月又发生磨蚀腐蚀穿孔，小孔打木塞，致使管线的耐压能力下降。
发明内容
本发明的目的是：提供一种含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，使涂料进一步提高耐酸碱、耐高温性能和耐油性能；并提高涂料韧性和缓蚀性能。应用于油田集输管线防腐，避免集输管线穿孔致使管线的耐压能力下降的不足。
本发明采用的技术方案：含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，其特征是由1重量份双酚A型环氧树脂E-44型、0.2～0.3重量份甲基苯基硅树脂、0.15～0.3重量份二甲苯、0.1～0.2重量份二丙酮醇、0.1～0.2重量份环己酮、0.1～0.2重量份二元羧酸二甲酯、0.01～0.1重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷、0.01～0.1重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.1～0.2重量份1250目二氧化钛、0.1～0.3重量份800目沉淀硫酸钡、0.1～0.5重量份800目灰色铁钛粉、0.01～0.05重量份1250目气相二氧化硅、0.1～0.5重量份1250目硅灰石粉、0.01～0.05重量份2500目纳米氧化铝粉和0.01～0.05重量份2500目二硫化钼组成。使用时固化形成防腐蚀涂层。
含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料的最佳方案是：由1重量份双酚A型环氧树脂E-44型、0.25重量份甲基苯基硅树脂、0.25重量份二甲苯、0.12重量份二丙酮醇、0.12重量份环己酮、0.12重量份二元羧酸二甲酯、0.05重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷、0.0125重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.17重量份1250目二氧化钛、0.17重量份800目沉淀硫酸钡、0.33重量份800目灰色铁钛粉、0.0125重量份1250目气相二氧化硅、0.375重量份1250目硅灰石粉、0.03重量份2500目纳米氧化铝粉、0.02重量份2500目二硫化钼组成。使用时固化形成防腐蚀涂层。
所述的甲基苯基硅树脂，选用的是有三官能团的甲基苯基硅树脂，三官能团的量的摩尔比在45～65％之间。
所述的二元羧酸二甲酯是碳4.5.6混合二元羧酸二甲酯。山东海化天合有机化工有限公司由销售。
所述的聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷是流平剂KL-307聚醚改性甲基聚硅氧烷。衢州开林化工有限公司有销售。
所述的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的牌号是YDH-570。南京裕德恒精细化工有限公司有销售。
含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料的制造方法，将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.2～0.3重量份甲基苯基硅树脂加入到0.15～0.3重量份二甲苯、0.1～0.2重量份二丙酮醇、0.1～0.2重量份环己酮、0.1～0.2重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.01～0.1重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷、0.01～0.1重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，分散均匀后，在搅拌情况下依次加入0.1～0.2重量份1250目二氧化钛、0.1～0.3重量份800目沉淀硫酸钡、0.1～0.5重量份800目灰色铁钛粉、0.01～0.05重量份1250目气相二氧化硅、0.1～0.5重量份1250目硅灰石粉、0.01～0.05重量份2500目纳米氧化铝粉、0.01～0.05重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。
较优的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料的制造方法，其特征是将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.23重量份甲基苯基硅树脂加入到0.23重量份二甲苯、0.1重量份二丙酮醇、0.1重量份环己酮、0.1重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.03重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷、0.01重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.19重量份1250目二氧化钛、0.19重量份800目沉淀硫酸钡、0.4重量份800目灰色铁钛粉、0.01重量份1250目气相二氧化硅、0.4重量份1250目硅灰石粉、0.01重量份2500目纳米氧化铝粉、0.05重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。
在不锈钢的料桶中，先将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和本发明的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料及制造方法，由甲基苯基硅树脂溶液和双酚A型环氧树脂E-44型，加上少量的助剂，和一定数量的耐高温耐腐蚀颜填料配制而成。本配方与以前申请的《冷凝超稠油换热器防腐蚀涂料及制造方法》专利，使用的主要的成膜树脂不同，本配方使用的甲基苯基硅树脂在耐热性、耐磨性柔韧性上均好于《冷凝超稠油换热器防腐蚀涂料及制造方法》使用的酚醛树脂。在制造过程中使用的甲基苯基硅树脂具有优异的耐高温性能，提高了涂层耐高温防腐蚀的能力，使用的双酚A型环氧树脂E-44型分子结构中有大量的羟基、苯环等基团，在固化过程中活泼的环氧基能与界面金属原子反应形成极为牢固的化学键，增强了涂层与基材的附着力，并使涂层坚硬、柔韧性好。结构中的羟基直接与苯环相连，由于苯环的共轭效应，使羟基上氧原子共有电子对移向苯环，氢原子极易形成游离状态的离子，当与腐蚀溶液中的腐蚀原子相遇便产生了同离子效应，阻碍了树脂结构中羟基上氢原子的游离。因而具有优良的耐酸腐蚀性能。颜料中不含能被酸碱腐蚀的活泼金属元素，降低了腐蚀物在涂层表面的透过率。
在本专利配方中使用了《冷凝超稠油换热器防腐蚀涂料及制造方法》专利配方中没有的2500目纳米氧化铝粉和2500目二硫化钼，使用的2500目纳米氧化铝粉和2500目二硫化钼具有明显提高涂层耐磨性的能力，增强涂层耐磨性能，未添加2500目纳米氧化铝粉和2500目二硫化钼的《冷凝超稠油换热器防腐蚀涂料及制造方法》配方的涂层耐磨指标为3.0L/μm，而本配方涂层的耐磨指标达到了4.3L/μm。使用的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(YDH-570)改进流平性和光泽，产生长波效应，并防止体系的缩孔。聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷(KL-307)降低涂料体系的表面张力，改善了流动和流平性并有助于消除涂料中的气泡，并避免贝纳德漩涡的形成。
本发明的有益效果
1、本发明的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，其涂层具有优良的耐高温腐蚀性能、耐磨性能，附着力、韧性、耐原油腐蚀性优异，用此方法防腐蚀的含砂稠油集输管线已经在以上背景技术的环境中应用6个月，效果良好，未出现任何问题。可用于含砂稠油油田集输管线内壁防腐蚀。附着力平均大于5MPa；柔韧性达到1mm；不起泡，不龟裂；耐磨性平均达到4L/μm；耐原油性好，在80℃、720h情况下涂层完好。
2、本发明的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料的制造方法，工艺简单，无须特殊设备，价格较低。
具体实施方式
实施例1：本发明的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，先将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.25重量份甲基苯基硅树脂加入到0.25重量份二甲苯、0.12重量份二丙酮醇、0.12重量份环己酮、0.12重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.05重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷(KL-307)、0.0125重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(YDH-570)，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.17重量份1250目二氧化钛、0.17重量份800目沉淀硫酸钡、0.33重量份800目灰色铁钛粉、0.0125重量份1250目气相二氧化硅、0.375重量份1250目硅灰石粉、0.03重量份2500目纳米氧化铝粉、0.02重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。所用原料均采用市售品。实施例1产品经检测数据列表1。
实施例1的产品检测数据表 表1
| 序号 | 检测项目 | 检测数据 |
| 1 | 附着力，MPa | 5 |
| 2 | 柔韧性，mm | 1 |
| 3 | 耐温性，400℃，24h | 不起泡，不龟裂 |
| 4 | 耐磨性(落砂法)，L/μm | 4.0 |
| 5 | 耐原油性，(80℃，720h) | 涂层完好 |
实施例2：在不锈钢的料桶中，先将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.26重量份甲基苯基硅树脂加入到0.26重量份二甲苯、0.13重量份二丙酮醇、0.13重量份环己酮、0.13重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.06重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷(KL-307)、0.02重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(YDH-570)，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.16重量份1250目二氧化钛、0.16重量份800目沉淀硫酸钡、0.3重量份800目灰色铁钛粉、0.02重量份1250目气相二氧化硅、0.3重量份1250目硅灰石粉、0.02重量份2500目纳米氧化铝粉、0.01重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。甲基苯基硅树脂选用的是有三官能团的甲基苯基硅树脂，三官能团的量的摩尔比在45～65％之间。二元羧酸二甲酯是碳4.5.6混合二元羧酸二甲酯。聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷是流平剂KL-307聚醚改性甲基聚硅氧烷。γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的牌号是YDH-570。实施例2产品经检测数据列表2。
实施例2的产品检测数据表 表2
| 序号 | 检测项目 | 检测数据 |
| 1 | 附着力，MPa | 5 |
| 2 | 柔韧性，mm | 1 |
| 3 | 耐温性，400℃，24h | 不起泡，不龟裂 |
| 4 | 耐磨性(落砂法)，L/μm | 3.8 |
| 5 | 耐原油性，(80℃，720h) | 涂层完好 |
实施例3：在不锈钢的料桶中，先将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.27重量份甲基苯基硅树脂加入到0.27重量份二甲苯、0.14重量份二丙酮醇、0.14重量份环己酮、0.14重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.07重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷KL-307、0.03重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷YDH-570，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.15重量份1250目二氧化钛、0.15重量份800目沉淀硫酸钡、0.25重量份800目灰色铁钛粉、0.03重量份1250目气相二氧化硅、0.25重量份1250目硅灰石粉、0.04重量份2500目纳米氧化铝粉、0.03重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。二元羧酸二甲酯是碳4.5.6混合二元羧酸二甲酯。γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的牌号是YDH-570。实施例3产品经检测数据列表3。
实施例3的产品检测数据表 表3
| 序号 | 检测项目 | 检测数据 |
| 1 | 附着力，MPa | 4 |
| 2 | 柔韧性，mm | 1 |
| 3 | 耐温性，400℃，24h | 不起泡，不龟裂 |
| 4 | 耐磨性(落砂法)，L/μm | 4.1 |
| 5 | 耐原油性，(80℃，720h) | 涂层完好 |
实施例4：在不锈钢的料桶中，先将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.24重量份甲基苯基硅树脂加入到0.24重量份二甲苯、0.11重量份二丙酮醇、0.11重量份环己酮、0.11重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.04重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷KL-307、0.04重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷YDH-570，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.18重量份1250目二氧化钛、0.18重量份800目沉淀硫酸钡、0.2重量份800目灰色铁钛粉、0.04重量份1250目气相二氧化硅、0.2重量份1250目硅灰石粉、0.05重量份2500目纳米氧化铝粉、0.04重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。甲基苯基硅树脂选用的是有三官能团的甲基苯基硅树脂。二元羧酸二甲酯是碳4.5.6混合二元羧酸二甲酯。γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的牌号是YDH-570。实施例4产品经检测数据列表4。
实施例4的产品检测数据表 表4
| 序号 | 检测项目 | 检测数据 |
| 1 | 附着力，MPa | 6 |
| 2 | 柔韧性，mm | 1 |
| 3 | 耐温性，400℃，24h | 不起泡，不龟裂 |
| 4 | 耐磨性(落砂法)，L/μm | 4.2 |
| 5 | 耐原油性，(80℃，720h) | 涂层完好 |
实施例5：在不锈钢的料桶中，先将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.23重量份甲基苯基硅树脂加入到0.23重量份二甲苯、0.1重量份二丙酮醇、0.1重量份环己酮、0.1重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.03重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷KL-307、0.01重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷YDH-570，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.19重量份1250目二氧化钛、0.19重量份800目沉淀硫酸钡、0.4重量份800目灰色铁钛粉、0.01重量份1250目气相二氧化硅、0.4重量份1250目硅灰石粉、0.01重量份2500目纳米氧化铝粉、0.05重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨1.0～1.5h制成，使用时涂料涂敷后固化形成防腐蚀涂层。实施例5产品经检测数据列表5。
实施例5的产品检测数据表 表5
| 序号 | 检测项目 | 检测数据 |
| 1 | 附着力，MPa | 7 |
| 2 | 柔韧性，mm | 1 |
| 3 | 耐温性，400℃，24h | 不起泡，不龟裂 |
| 4 | 耐磨性(落砂法)，L/μm | 4.3 |
| 5 | 耐原油性，(80℃，720h) | 涂层完好 |
Claims (3)
1.一种含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，其特征是：由1重量份双酚A型环氧树脂E-44型、0.2～0.3重量份甲基苯基硅树脂、0.15～0.3重量份二甲苯、0.1～0.2重量份二丙酮醇、0.1～0.2重量份环己酮、0.1～0.2重量份二元羧酸二甲酯、0.01～0.1重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷、0.01～0.1重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.1～0.2重量份1250目二氧化钛、0.1～0.3重量份800目沉淀硫酸钡、0.1～0.5重量份800目灰色铁钛粉、0.01～0.05重量份1250目气相二氧化硅、0.1～0.5重量份1250目硅灰石粉、0.01～0.05重量份2500目纳米氧化铝粉和0.01～0.05重量份2500目二硫化钼组成；
所述的甲基苯基硅树脂，选用的是有三官能团的甲基苯基硅树脂；所述的二元羧酸二甲酯是碳4.5.6混合二元羧酸二甲酯；所述的聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷是流平剂KL-307聚醚改性甲基聚硅氧烷；所述的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的牌号是YDH-570。
2.一种权利要求1所述的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，其特征是：所述的有三官能团的甲基苯基硅树脂的三官能团量的摩尔比在45～65％之间。
3.一种权利要求1所述的含砂稠油集输管线耐磨耐高温防腐蚀涂料，其特征是：其制造方法是：将1重量份双酚A型环氧树脂E-44型和0.2～0.3重量份甲基苯基硅树脂加入到0.15～0.3重量份二甲苯、0.1～0.2重量份二丙酮醇、0.1～0.2重量份环己酮、0.1～0.2重量份二元羧酸二甲酯的混合溶剂中，加以分散溶解，常温下高速搅拌，搅拌速率为2500转/分钟，在搅拌的情况下加入0.01～0.1重量份聚醚改性甲基烷基聚硅氧烷、 0.01～0.1重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，分散均匀后，在搅拌的情况下依次加入0.1～0.2重量份1250目二氧化钛、0.1～0.3重量份800目沉淀硫酸钡、0.1～0.5重量份800目灰色铁钛粉、0.01～0.05重量份1250目气相二氧化硅、0.1～0.5重量份1250目硅灰石粉、0.01～0.05重量份2500目纳米氧化铝粉、0.01～0.05重量份2500目二硫化钼，分散均匀后，然后用砂磨机研磨0.5～1.5h制成。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101067064A (zh) * | 2007-06-13 | 2007-11-07 | 中国石油天然气集团公司 | 冷凝超稠油换热器防腐蚀涂料及制造方法 |
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2009
- 2009-09-28 CN CN 200910235222 patent/CN101691473B/zh active Active
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| CN101067064A (zh) * | 2007-06-13 | 2007-11-07 | 中国石油天然气集团公司 | 冷凝超稠油换热器防腐蚀涂料及制造方法 |
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