CN102268223B - 防结蜡有机涂料及包括其的有机涂层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防结蜡有机涂料及包括其的有机涂层的制备方法，防结蜡有机涂料包括具有结构式（1）的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯，式（1）中，R为烷烃基，当X为-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-时，Y为H；或者，当X为-(CH2)P-时，Y为本发明提供的防结蜡有机涂料，降低了原料成本，缩短了有机涂料形成有机涂层过程中的固化时间，由这种有机涂料所形成的有机涂层稳定性好，表面能较低，在原油开采过程中所使用的抽油杆表面及输油管道和贮油容器的内壁上涂覆这种防结蜡有机涂层，能够提高原油开采过程中油井的出油能力，延长抽油机寿命。
Description
技术领域
本发明涉及输油管道防结蜡处理领域，尤其是涉及一种防结蜡有机涂料及包括其的有机涂层的制备方法。
背景技术
在我国生产的原油大多数是高粘、易凝、含蜡量高的原油，一般含蜡量为15%～25%，有些甚至达到40%以上。对于高含蜡原油，在石油的开采和储运过程中，由于温度、压力等条件发生变化，蜡和胶质就会从原油中大量析出，沉积在井下装置的抽油杆表面及输油管道和贮油容器的内壁上，结蜡现象非常严重。在原油开采方面降低油井的出油能力，减少抽油机寿命；在原油储运方面将增加原油流动阻力，造成管道有效截面积减小甚至堵塞管道，降低输油和贮油能力，浪费能源。世界上每年由于原油生产、运输过程中的结蜡和蜡沉积引起的经济损失多达几十亿美元。
油井管结蜡除了跟温度压力有关外还有一个重要因素是管壁的光洁度和表面能。管壁的材质和粗糙度对蜡沉积有显著影响，粗糙表面的突起等会给石蜡分子提供结晶中心从而使石蜡结晶析出形成不流动层，并进一步吸附液相中的蜡晶，在石蜡结晶过程中，内壁所提供的结晶核心的多少和结晶的难易程度有关系，管壁的粗糙度越大，越容易产生蜡沉积。另外材料的表面能的高低也是引发结蜡的主要因素，高表面能的内管壁吸附蜡晶的能力强，会使结蜡更为严重，因此选用低表面能材料或是通过表面改性降低材料的表面能可以达到防结蜡的目的。由于有机涂层极性小、表面粗糙度低，从改变管道表面的湿润性方面考虑，在管道内壁涂覆一层有机涂层，以改变管道内壁的表面特性，使其形成输油表面，从而减小与蜡晶体的粘附，使管道内壁的蜡沉积物在较小的剪切力作用下就可以脱落，达到防结蜡的目的。
中国专利200310119091.2公开了“一种油井管防腐防垢防蜡漆的制备方法”，其提供了一种环氧改性丙烯酸树脂，丙烯酸酯类含有酯键，一般对酸碱不稳定，在需要高防腐的石油管道中应用并不理想，并且环氧涂层虽然光滑但是其表面亲水性比钢管还弱，因此其防蜡效果并不明显。
中国专利200610012836.9公开了“一种输油管道用防结蜡涂料”，其提供了一种聚偏氟乙烯和改性聚氨酯共嵌段聚合物，利用聚偏氟乙烯的低表面能性质来防结蜡。该有机涂层使用的聚偏氟乙烯价格昂贵，成本高，而且聚氨酯固化时间长，在管道内壁立体涂覆容易产生流挂现象，使得固化后表面留有突起会造成结蜡更为严重。
正如上述材料所言，为了提高原油开采过程中油井的出油能力，延长抽油机寿命；以及增强输油和贮油能力，有效利用能源。开发一种价格低廉，固化时间短、稳定性好、以及表面能较低的防结蜡有机涂料势在必行。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种价格低廉，固化时间短、稳定性好、以及表面能较低的防结蜡有机涂料。
为此，本发明提供了一种防结蜡有机涂料，包括具有结构式（1）的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯，结构式（1）如下：
式（1）中，R为烷烃基，当X为-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-时，Y为H；其中，R′选自甲基、乙基、丙基，环烷基，和芳烷基中的一种；R″为甲基、乙基或丙基；n为1～200；
或者，当X为-(CH2)P-时，Y为其中，p为1～5;Y中m为1～200，k为1～3。
进一步地，上述有机涂料按重量份计，包括42～60重量份的有机硅聚天冬氨酸酯以及4～7重量份的异氰酸酯。
进一步地，上述有机硅聚天冬氨酸酯由具有两个氨基的聚硅氧烷和丁烯二酸酯类化合物反应制备而成，具有两个氨基的聚硅氧烷包括具有结构式（2）的氨基封端的直链聚硅氧烷和/或具有结构式（3）的侧链含氨基的聚硅氧烷，其中：结构式（2）如下：
H2N-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-NH2
结构式（2）
式（2）中R′为甲基、乙基、丙基，环烷基，芳烷基中的一种；R″为甲基、乙基或丙基；n为1～200；
结构式（3）如下：
式（3）中m为1～200；k为1～3；P为1～5。
进一步地，上述式（2）中R″为甲基；n为50～80。
进一步地，上述式（3）中m为1～50；k为2～3。
进一步地，上述具有两个氨基的聚硅氧烷包括氨基封端的直链聚硅氧烷和侧链含氨基的聚硅氧烷，氨基封端的直链聚硅氧烷和侧链含氨基的聚硅氧烷的摩尔比为1:9～9:1。
进一步地，上述丁烯二酸酯类化合物为马来酸酯或富马酸酯。
进一步地，上述马来酸酯为马来酸甲酯或马来酸乙酯；富马酸酯为富马酸甲酯或富马酸乙酯。
进一步地，上述异氰酸酯的官能度为2～3。
进一步地，上述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种的预聚物。
同时，在本发明中还给出了一种防结蜡有机涂层的制备方法，包括如下步骤：制备上述有机硅聚天冬氨酸酯；将有机硅聚天冬氨酸酯、异氰酸酯混合、搅拌均匀形成权利要求1中防结蜡有机涂料，将防结蜡有机涂料涂覆均匀形成有机涂层。
进一步地，上述制备机硅聚天冬氨酸酯包括如下步骤：将具有两个氨基的聚硅氧烷溶于有机溶剂，得到溶液A；向溶液A中匀速滴加丁烯二酸酯类化合物，反应完全，即得有机硅聚天冬氨酸酯。
进一步地，上述制备机硅聚天冬氨酸酯进一步包括如下步骤：在氮气环境下，将具有两个氨基的聚硅氧烷溶于有机溶剂，得到溶液A；加热溶液A至50～80℃，在1～3h时间内（或者速度下）向溶液A中匀速滴加丁烯二酸酯类化合物；恒温反应4-6小时后，升温至80-100℃持续反应4～6小时，即得有机硅聚天冬氨酸酯。
本发明的有益效果：本发明通过提供了一种包括具有结构式（1）的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯的防结蜡有机涂料，降低了原料成本，缩短了有机涂料形成有机涂层过程中的固化时间，而且由这种有机涂料所形成的有机涂层稳定性好，表面能较低，在原油开采过程中所使用的抽油杆表面及输油管道和贮油容器的内壁上涂覆这种防结蜡有机涂层，能够提高原油开采过程中油井的出油能力，延长抽油机寿命；以及增强输油和贮油能力，有效利用能源。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施方式，对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
在本发明的一种典型实施方式中，提供了一种防结蜡有机涂料，其包括具有结构式（1）的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯，其中结构式（1）如下：
上述结构式（1）中R为烷烃基，当X为
-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-时，Y为H；其中R′选自甲基、乙基、丙基，环烷基，和芳烷基中的一种；R″为甲基、乙基或丙基；n为1～200；
或者，当X为-(CH2)p-时，Y为
其中p为1～5，Y中m为1～200，k为1～3。
该防结蜡有机涂料中按重量份计，包括42-60份的有机硅聚天冬氨酸酯以及4-7份的异氰酸酯，对于本领域技术人员而言，在本发明所提供的技术方案的基础上，能够对有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯使用量进行合理分配。
在本发明防结蜡有机涂料中，这种具有结构式（1）中结构的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯反应后能够形成聚脲结构，其具有防腐、防水、固化速度较快的性能，而且具有结构式（1）结构的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯反应的固化时间适中，这就使得由该有机涂料所形成的有机涂层具有不流挂，能流平，表面光滑度平整度高的效果。同时，由于具有结构式（1）结构的有机硅聚天冬氨酸酯中含有有机硅，这就使得制备得到的有机涂层表面能低，抗污性好，耐高温，具有很好的防结蜡减阻的效果。这些好的优势使得涂覆有这种防结蜡有机涂层的抽油杆及输油管道和贮油容器，能够提高原油开采过程中油井的出油能力，延长抽油机寿命；以及增强输油和贮油能力，有效利用能源。
优选地，在本发明所提供的防结蜡有机涂料中按重量份计包括42-60重量份的有机硅聚天冬氨酸酯以及4～7重量份的异氰酸酯。在范围内，异氰酸酯略过量，所制备的有机涂层具有交联程度高、固化完全的优势。
优选地，在本发明所提供的防结蜡有机涂料中有机硅聚天冬氨酸酯由具有两个氨基的聚硅氧烷和丁烯二酸酯类化合物反应制备而成，具有两个氨基的聚硅氧烷包括具有结构式（2）的氨基封端的直链聚硅氧烷和/或具有结构式（3）的侧链含氨基的聚硅氧烷。
其中：结构式（2）如下：
H2N-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-NH2
结构式（2）
结构式（2）中R′为甲基、乙基、丙基，环烷基，芳烷基中的一种，R″为甲基、乙基或丙基，n为1～200。更为优选地，R″为甲基，n为50～80。在该优选范围内时，该氨基封端的直链聚硅氧烷具有分子量及树脂粘度比较适中，所制备的有机涂层的弹性和强度性能都比较优异
结构式（3）如下：
结构式（3）中m为1～200；k为1～3；P为1～5。更为优选地，m为1～50；k为2～3。在该优选范围内，该具有结构式（3）的侧链含氨基的聚硅氧烷的分子量与树脂粘度都较小，具有数量适中的反应基团，所制备的有机涂层的反应基团活性及交联度都比较好。
上述具有两个氨基的聚硅氧烷和丁烯二酸酯类化合物反应形成聚脲结构，其中具有结构式（2）的氨基封端的直链聚硅氧烷中具有两个氨基，两个氨基分别与丁烯二酸酯类化合物进行反应，原料投入过程中将具有结构式（2）的氨基封端的直链聚硅氧烷与丁烯二酸酯类化合物按照摩尔比1:2的比例投入反应体系较为适宜。而具有结构式（3）的侧链含氨基的聚硅氧烷具有k个侧链，每个侧链上连有一个伯氨基，原料投入过程中将具有结构式（3）的侧链含氨基的聚硅氧烷与丁烯二酸酯类化合物按照摩尔比1：K的比例投入反应体系较为适宜。
在本发明的一种较为具体的实施方式中，上述的防结蜡有机涂料中制备结构式（1）中有机硅聚天冬氨酸酯的具有两个氨基的聚硅氧烷可同时包括氨基封端的直链聚硅氧烷和侧链含氨基的聚硅氧烷，氨基封端的直链聚硅氧烷和侧链含氨基的聚硅氧烷的摩尔比为1：9到9：1。在本发明所提供的防结蜡有机涂料中，同时使用直链聚硅氧烷和侧链含氨基聚硅氧烷能够有效调整树脂韧性、以及所制备的有机涂层的交联密度。
在本发明的另一种较为具体的实施方式中，上述的防结蜡有机涂料中制备结构式（1）有机硅聚天冬氨酸酯的丁烯二酸酯类化合物为马来酸二酯类或富马酸二酯类。马来酸二酯类或富马酸二酯类能够起到空间位阻的作用，使所制备的有机涂层中聚脲结构形成的速度降低，增加涂料的凝胶时间，减少对施工时间的要求。更为优选地，马来酸二酯类为马来酸二甲酯或马来酸二乙酯；富马酸二酯类为富马酸二甲酯或富马酸二乙酯。
在本发明的另一种较为具体的实施方式中，上述的防结蜡有机涂料中优选使用官能度为2～3的异氰酸酯。这是因为官能度为2～3的异氰酸酯能有效形成有机涂层的网状交联结构，赋予涂层良好的力学性能与化学抗性，更为优选地，该异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种的预聚物。二官能度及以上的异氰酸酯固化剂交联固化后的所制备的有机涂层具有韧性与抗化性的较好的平衡。
为了增加本发明所提供的防结蜡有机涂料的一些特定性能，还可以在本发明所提供的防结蜡有机涂料添加一些相应的助剂，例如可以添加0.0.07～1.77重量份的流平剂，增加本发明防结蜡有机涂料的表面平整度。
同时，在本发明的一种典型实施方式中，还提供了一种防结蜡有机涂层的制备方法，其包括如下步骤：制备上述具有结构式（1）中结构的有机硅聚天冬氨酸酯；将所制备的机硅聚天冬氨酸酯、异氰酸酯混合、搅拌均匀形成本发明所述的防结蜡有机涂料，将防结蜡有机涂料涂覆均匀形成有机涂层。本发明所提供的有机涂层不流挂，能流平，表面光滑度平整度高的效果。同时还具有表面能低，抗污性好，耐高温，具有很好的防结蜡减阻的效果。
上述防结蜡有机涂层的制备方法中，制备机硅聚天冬氨酸酯包括如下步骤：将具有两个氨基的聚硅氧烷溶于有机溶剂，得到溶液A；向溶液A中匀速滴加丁烯二酸酯类化合物，反应完全，即得有机硅聚天冬氨酸酯。其中可以使用的有机溶剂包括但不限于二甲苯、如甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯等。
上述防结蜡有机涂层的一种较为具体的制备方法中，进一步包括如下步骤：在氮气环境下，将氨基聚硅氧烷，包括溶于有机溶剂，得到溶液A；加热溶液A至50～80℃，在1～3h时间内向溶液A中匀速滴加丁烯二酸酯类化合物；恒温反应4-6小时后，升温至80～100℃持续反应4～6小时，即得有机硅聚天冬氨酸酯。在这种工艺条件限定下所制备的有机硅聚天冬氨酸酯具反应转化率高的有益效果。
以下将根据实施例1-7进一步说明本发明防结蜡有机涂层的有益效果，对实施例1-7所制备的防结蜡有机涂层进行性能测试，并归纳总结。
实施例1（直链型氨基封端的聚硅氧烷与侧链含氨基的聚硅氧烷摩尔比9:1）
原料：直链型氨基封端的聚硅氧烷1728g；侧链含氨基的聚硅氧烷15452g；马来酸二乙酯3612g；官能度为2的异氰酸酯固化剂异氟尔酮二异氰酸酯2334g；流平剂447g。
其中，直链型氨基封端的聚硅氧烷中R′为甲基；R″为甲基；n为1；化学结构式如下：
侧链含氨基的聚硅氧烷中m为200.；k为3；P为5；化学结构式如下：
制备方法：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将直链型氨基封端的聚硅氧烷，侧链含氨基的聚硅氧烷投入内部装有6653g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至60℃，匀速滴加马来酸二乙酯，在2小时滴完后，60℃保温4小时，然后将体系升温至80℃，反应6小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
实施例2（直链型氨基封端的聚硅氧烷与侧链含氨基的聚硅氧烷摩尔比1:9）
原料：直链型氨基封端的聚硅氧烷14918g；侧链含氨基的聚硅氧烷2394g、马来酸二乙酯1892g；官能度为3的异氰酸酯固化剂（拜耳的DESMODUR N3300）3179g；流平剂391g。
其中，直链型氨基封端的聚硅氧烷中R′为甲基；R″为甲基；n为200；化学结构式如下：
侧链含氨基的聚硅氧烷中m为1；k为1；P为1.；化学结构式如下：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将直链型氨基封端的聚硅氧烷，侧链含氨基的聚硅氧烷投入内部装有5464g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至60℃，滴加马来酸二乙酯，1.5小时滴完，60℃保温4小时，然后将体系升温至80℃，反应6小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
实施例3（直链型氨基封端的聚硅氧烷与侧链含氨基的聚硅氧烷摩尔比3:3）
原料：直链型氨基封端的聚硅氧烷14784g；侧链含氨基聚硅氧烷12282g；马来酸二乙酯2064g；官能度为3的异氰酸酯固化剂（拜耳的DESMODUR N3300）3468g；流平剂630g。
其中，直链型氨基封端的聚硅氧烷中R′为甲基.；R″为甲基；n为65化学结构式如下：
侧链含氨基的聚硅氧烷中m为50；k为2；P为3.；化学结构式如下：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将直链型氨基封端的聚硅氧烷，侧链含氨基的聚硅氧烷投入内部装有9321g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至50℃，滴加马来酸二乙酯，2小时滴完，50℃保温4小时，然后将体系升温至100℃，反应6小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
实施例4（氨基封端的直链型聚硅氧烷与侧链含氨基的聚硅氧烷摩尔比2:5）
原料：氨基封端的直链型聚硅氧烷12076g；侧链含氨基聚硅氧烷11080g；马来酸二乙酯2408g；官能度为3的异氰酸酯固化剂（拜耳的DESMODUR N3300）4046g；流平剂572g。
其中，直链型氨基封端的聚硅氧烷中R′为甲基；R″为甲基；n为80化学结构式如下：
侧链含氨基的聚硅氧烷中m为25；k为2；P为2.；化学结构式如下：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将氨基封端的直链型聚硅氧烷，侧链含氨基的聚硅氧烷投入内部装有8180g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至50℃，滴加马来酸二乙酯，2小时滴完，50℃保温4小时，然后将体系升温至100℃，反应6小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
实施例5（直链型氨基封端的聚硅氧烷与侧链含氨基的聚硅氧烷摩尔比5:2）
原料：直链型氨基封端的聚硅氧烷19090g；侧链含氨基的聚硅氧烷12684g；马来酸二乙酯2408g；官能度为3的异氰酸酯固化剂（拜耳的DESMODUR N3300）4046g；流平剂738g。其中，直链型氨基封端的聚硅氧烷中R′为甲基；R″为甲基；n为50化学结构式如下：
侧链含氨基的聚硅氧烷中m为80；k为2；P为4；化学结构式如下：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将直链型氨基封端的聚硅氧烷，侧链含氨基的聚硅氧烷投入内部装有10938g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至80℃，滴加马来酸二乙酯，2小时滴完，80℃保温6小时，然后将体系升温至90℃，反应4小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
实施例6
原料：侧链含氨基的聚硅氧烷21760g；马来酸二乙酯2580g；官能度为2的异氰酸酯固化剂异氟尔酮二异氰酸酯1667g，流平剂30g。
其中，侧链含氨基的聚硅氧烷中m为50；k为3；P为5；化学结构式如下：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将直链型氨基封端的聚硅氧烷，侧链含氨基的聚硅氧烷投入内部装有7788g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至80℃，滴加马来酸二乙酯，2小时滴完，80℃保温6小时，然后将体系升温至90℃，反应4小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
实施例7
原料：直链型氨基封端的聚硅氧烷24640g；马来酸二乙酯1720g；官能度为3的异氰酸酯固化剂（拜耳的DESMODUR N3300）2890g；流平剂565g。
其中，直链型氨基封端的聚硅氧烷中R′为甲基；R″为甲基；n为65；化学结构式如下：
有机硅聚天冬氨酸酯的制备：将直链型氨基封端的聚硅氧烷投入内部装有8435g二甲苯的带有回流装置的三口反应器中，慢慢将体系搅拌均匀升温至50℃，滴加马来酸二乙酯，2小时滴完，50℃保温4小时，然后将体系升温至100℃，反应6小时，即制得有机硅聚天冬氨酸酯。
防结蜡有机涂层的制备：将有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯固化剂混合搅拌，并添加流平剂搅拌均匀涂覆在管道内壁或者板材上即可制的氨基硅氧烷聚天冬氨酸酯脲有机涂层。
对比例1
原料：双酚A环氧树脂E20、VERSAMID 140聚酰胺固化剂、二甲苯、丁醇。
制备方法：
将100gE20环氧树脂加热到60-80度，加入二甲苯：丁醇=7:3混合溶剂100g，搅拌溶解，待冷却到室温后，再加入20gVERSAMID 140聚酰胺固化剂，混合搅拌均匀，熟化30分钟后涂到钢板上，固化一周后进行对比测试。
将实施例1-7以及对比例1所制备的防结蜡有机涂层的进行如下测试。
测试1
防结蜡测试
测试方法：采用进水-出水的方式加热水浴锅，保持水浴锅内原油的温度为40±2度或原油的凝点以上10度恒定，设定搅拌器匀速转动，将涂覆有本发明实施例1-7中所制备的防结蜡有机涂层的防结蜡板以及涂覆有对比例所制备的防结蜡涂层的防结蜡板安装在具有循环水功能的防结蜡板冷却管上，并浸入原油液面下5cm，通入循环水，调整两个防结蜡板冷却管冷水的流量并使其一致，使其温度维持在30度以下，维持该实验条件24小时后取出防结蜡涂板，分别称量防结蜡板上的结蜡量，结果列入表1中。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 对比例1 |
| 结蜡0.23g | 结蜡0.24g | 结蜡0.19g | 结蜡0.2g | 结蜡0.2g | 结蜡0.21g | 结蜡0.2g | 结蜡0.32g |
由表1中结果可知，涂覆有本发明实施例1-7防结蜡有机涂层管道中的结蜡量明显小于涂覆有环氧树脂涂层的管道中的结蜡量，其减少量能够达到30%以上。
测试2
防腐、耐磨等性能的测试
测试条件：在25℃、相对湿度为50%的条件下对该防结蜡有机涂层的防腐、耐磨等各种性能也进行了测试，测试方法为常规测试方法，测试结果如表2所示。
表2
PS：耐碱性条件：NaOH5% 240h 耐酸性条件：H2SO45% 240h
耐盐性条件：NaCL3% 240h 耐油性条件：机油 240h
由表2中数据可知，本发明所提供的防结蜡有机涂料的固化速度、物理机械性能优于或等同于对比例中环氧树脂涂层的性能。同时，本发明所提供的有机涂料所形成的有机涂层的防结蜡性能明显优于对比例中环氧树脂涂层。
本发明通过提供了一种包括具有结构式（1）的有机硅聚天冬氨酸酯和异氰酸酯的防结蜡有机涂料，降低了原料成本，缩短了有机涂料形成有机涂层过程中的固化时间，而且由这种有机涂料所形成的有机涂层稳定性好，表面能较低，在原油开采过程中所使用的抽油杆表面及输油管道和贮油容器的内壁上涂覆这种防结蜡有机涂层，能够提高原油开采过程中油井的出油能力，延长抽油机寿命；以及增强输油和贮油能力，有效利用能源。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种防结蜡有机涂料，其特征在于，包括42-60重量份的具有结构式（1）的有机硅聚天冬氨酸酯和4～7重量份异氰酸酯，结构式（1）如下：
式（1）中，R为烷烃基，
当X为-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-时，Y为H；
其中，R′选自甲基、乙基、丙基，环烷基，和芳烷基中的一种；
R″为甲基、乙基或丙基；
n为1～200；
或者，当X为-(CH2)P-时，Y为
其中p为1～5；Y中m为1～200，以及k为1～3。
2.根据权利要求1所述的有机涂料，其特征在于，所述有机硅聚天冬氨酸酯由具有两个氨基的聚硅氧烷和丁烯二酸酯类化合物反应制备而成，所述具有两个氨基的聚硅氧烷包括具有结构式（2）的氨基封端的直链聚硅氧烷和/或具有结构式（3）的侧链含氨基的聚硅氧烷，其中：结构式（2）如下：
H2N-R′-[SiR″2O]nSiR″2-R′-NH2
结构式（2）
式（2）中，R′为甲基、乙基、丙基，环烷基，或芳烷基；R″为甲基、乙基或丙基；n为1～200；
结构式（3）如下：
式（3）中m为1～200；k为1～3；P为1～5。
3.根据权利要求2所述的有机涂料，其特征在于，所述式（2）中R″为甲基；n为50～80。
4.根据权利要求2所述的有机涂料，其特征在于，所述式（3）中m为1～50；k为2～3。
5.根据权利要求2所述的有机涂料，其特征在于，所述具有两个氨基的聚硅氧烷包括所述氨基封端的直链聚硅氧烷和所述侧链含氨基的聚硅氧烷，所述氨基封端的直链聚硅氧烷和所述侧链含氨基的聚硅氧烷的摩尔比为1:9～9:1。
6.根据权利要求2所述的有机涂料，其特征在于，所述丁烯二酸酯类化合物为马来酸二酯类或富马酸二酯类。
7.根据权利要求6所述的有机涂料，其特征在于，所述马来酸二酯类为马来酸二甲酯或马来酸二乙酯；所述富马酸二酯类为富马酸二甲酯或富马酸二乙酯。
8.根据权利要求1所述的有机涂料，其特征在于，所述异氰酸酯的官能度为2～3。
9.根据权利要求8所述的有机涂料，其特征在于，所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种的预聚物。
10.一种防结蜡有机涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备权利要求1中所述的有机硅聚天冬氨酸酯；
将所述机硅聚天冬氨酸酯、异氰酸酯混合、搅拌均匀形成权利要求1中所述防结蜡有机涂料，将所述防结蜡有机涂料涂覆均匀形成有机涂层。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，制备所述有机硅聚天冬氨酸酯包括如下步骤：
将具有两个氨基的聚硅氧烷溶于有机溶剂，得到溶液A；
向所述溶液A中匀速滴加丁烯二酸酯类化合物，反应完全，即得所述有机硅聚天冬氨酸酯。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于；制备所述机硅聚天冬氨酸酯进一步包括如下步骤：
在氮气环境下，将所述具有两个氨基的聚硅氧烷溶于有机溶剂，得到溶液A；
加热所述溶液A至50～80℃，在1～3h时间内向所述溶液A中匀速滴加所述丁烯二酸酯类化合物；
恒温反应4～6小时后，升温至80～100℃持续反应4～6小时，即得所述有机硅聚天冬氨酸酯。
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