CN103820012B

CN103820012B - 防腐涂料、其制备方法及表面具有防腐涂料的油管

Info

Publication number: CN103820012B
Application number: CN201410086370.1A
Authority: CN
Inventors: 赵金庆; 栾莉; 刘小平; 李依璇; 赖广森; 刘永辉; 任建鹏; 樊艳达; 董雪超; 何永敬; 郑超
Original assignee: LANGFANG BIHAIZHOU PAINT CO Ltd; BEIJING BSS CORROSION PROTECTION INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: Beijing Bihai Yunzhi New Material Technology Co., Ltd
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: CN103820012A

Abstract

本发明公开了一种防腐涂料、其制备方法及表面具有防腐涂料的油管。按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：成膜树脂0.26～10.31份；有机缓蚀剂0.48～19.57份；防锈添加剂1.54～35.63份；有机溶剂30.63～98.94份。通过对临时保护用的防腐涂料的原料及含量进行选择，得到了成本低、储存稳定性且不易沉淀或分层的防锈防腐涂料，该防腐涂料的施工性好且使用后不会堵塞管道，脱除性好，是一种耐水、耐候、无毒、环保的防护涂料。另外，该防腐涂料的原材料性价比高，市场竞争力强。

Description

防腐涂料、其制备方法及表面具有防腐涂料的油管

技术领域

本发明涉及化工涂料技术领域，具体而言，涉及一种防腐涂料、其制备方法及表面具有防腐涂料的油管。

背景技术

临时保护涂料是一种可以在加工、运输等过程中起到临时保护作用，在加工、运输过程结束后再去除的涂层，它具有特殊的用途，如临时保护涂料应用在机械加工产品、飞机、高速铁路客车、城市地铁、油管等许多产品运输、装卸、组装过程中，保护产品表面在加工过程不被划伤和污染。

由于临时保护涂料的特殊用途，其技术要求与一般涂料有较大差别。首先要求该涂料具有良好的脱除性，不会影响后序处理工序的质量。其次，在产品运输、装卸、组装时期内，能有效地防止产品表面刮伤、污染和腐蚀，临时保护涂料还应具有较好的耐水性、耐潮湿性、耐盐雾性等防护功能。世界各国对临时保护涂层给予了较大的关注，我国也对临时保护涂料进行了研究，但其应用研究报道不多，且主要集中研究化学加工用保护涂料。

这些临时保护涂层也可作为油套管、油管及钻杆外壁等短期防腐涂层。由于油套管、油管及钻杆以碳钢、微合金和低合金钢为主，化学腐蚀是造成其破损的主要原因。如果油套管、油管及钻杆发生破损将导致严重后果，甚至整个油井报废，从而带来高额的经济损失。目前主要使用丙烯酸树脂涂料作为油管及油套管外壁的临时保护涂料。但是由于该涂料成本高、易沉淀、并且使用后需要去除、易堵塞管道，因此尚不能全面满足油套管、油管及钻杆的防腐要求。

发明内容

本发明旨在提供一种防腐涂料、其制备方法及表面具有防腐涂料的油管，该防腐涂料成本低、不易沉淀且使用后易去除。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种防腐涂料，按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：成膜树脂0.26～10.31份；有机缓蚀剂0.48～19.57份；防锈添加剂1.54～35.63份；有机溶剂30.63～98.94份。

进一步地，按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：成膜树脂1.52～7.61份；有机缓蚀剂1.32～12.57份；防锈添加剂3.89～28.56份；有机溶剂48.67～80.35份。

进一步地，按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：成膜树脂5.79份；有机缓蚀剂11.21份；防锈润滑脂25.76份；有机溶剂77.32份。

进一步地，成膜树脂包括改性醇酸树脂、改性酚醛树脂和改性脲醛树脂中的一种或多种。

进一步地，改性醇酸树脂、改性酚醛树脂和改性脲醛树脂的重量比0～1:0～2:5～9。

进一步地，有机缓蚀剂为烷基铵盐类、咪唑啉类和膦酸盐类中的一种或多种。

进一步地，有机缓蚀剂为十八烷基季铵盐、羧甲基两性咪唑啉和乙二胺四甲叉膦酸五钠中的一种或多种。

防锈添加剂为防锈润滑脂或防锈润滑油，优选为复合皂基润滑脂；有机溶剂为芳香族溶剂油、正丁醇或二甲苯。

进一步地，防腐涂料的固含量为10wt%～23wt%，黏度为9s～11s。

根据本发明的另一方面，提供了防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将成膜树脂与部分有机溶剂混合，搅拌使成膜树脂溶解；步骤S2、向溶解后的成膜树脂中加入有机缓蚀剂和防锈添加剂，加入剩余有机溶剂，搅拌，得到防腐涂料。

进一步地，步骤S1中加入的部分有机溶剂占有机溶剂总量的30wt%～50wt%。

根据本发明的另一方面，提供了一种油管，该油管的表面具有防腐涂层，该防腐涂层由上述任一种的防腐涂料形成。

应用本发明的技术方案，通过对临时保护用的防腐涂料的原料及含量进行选择，得到了成本低、储存稳定性且不易沉淀或分层的防锈防腐涂料，该防腐涂料的施工性好且使用后不会堵塞管道，脱除性好，是一种耐水、耐候、无毒、环保的防护涂料。另外，该防腐涂料的原材料性价比高，市场竞争力强。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

本发明中的“成膜树脂”是指油溶性、室温固化型的改性树脂。成膜树脂是涂料的重要组成部分，是获得良好力学性能的关键。“有机缓蚀剂”是指吸附型、油溶性的有机缓蚀剂.

为了解决现有技术中的临时防护用的防腐涂料成本高且易沉淀、使用后不易去除、易堵塞管道的问题，本发明提供了一种防腐涂料，按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：成膜树脂0.26～10.31份，有机缓蚀剂0.48～19.57份，防锈添加剂1.54～35.63份，有机溶剂30.63～98.94份。

本发明通过对临时保护用的防腐涂料的原料及含量进行选择，得到了成本低、储存稳定性且不易沉淀或分层的防锈防腐涂料，该防腐涂料的施工性好且使用后不会堵塞管道，脱除性好，是一种耐水、耐候、无毒、环保的防护涂料。另外，该防腐涂料的原材料性价比高，市场竞争力强。

优选地，按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：成膜树脂1.52～7.61份，有机缓蚀剂1.32～12.57份，防锈添加剂3.89～28.56，有机溶剂48.67～80.35。最优选地，按质量份数计，防腐涂料的原材料包括：：成膜树脂5.79份，有机缓蚀剂11.21份，防锈添加剂25.76份，有机溶剂77.32份。本发明将原料的组分限制在上述范围内，可以得到稳定性以及防锈和耐水性符合要求的防腐涂料。

根据本发明的一种优选实施方式，成膜树脂为改性醇酸树脂、改性酚醛树脂和改性脲醛树脂中的一种或多种。选择上述树脂作为制备防腐涂料的原料主要是考虑到树脂的溶解性及成膜条件等原因，这些树脂具有油溶性好、室温成膜快、以及易剥除的优势。另外，上述树脂的价格成本较低，采用它们作为原料性价比较高。具体地，改性醇酸树脂包括JY14-60苯乙烯改性醇酸树脂、BG2460丙烯酸改性醇酸树脂、PJ4606A改性醇酸树脂等；改性酚醛树脂包括2123-4酚醛树脂、PF4012酚醛树脂、210酚醛树脂等；改性脲醛树脂包括聚乙烯醇改性脲醛树脂、DM-101改性脲醛树脂、232改性脲醛树脂等。上述树脂具有良好的耐水、耐酸性能，成膜快、价格低廉，是作为油管临时性保护涂料的较佳选择。

进一步优选地，改性醇酸树脂、改性酚醛树脂和改性脲醛树脂的重量比为0～1:0～2:5～9。采用上述范围重量比的三种树脂能够在降低成本的同时，得到各方面性能优异的临时保护用防腐涂料。

优选地，有机缓蚀剂为烷基铵盐类、咪唑啉类和磷酸盐类中的一种或多种。采用烷基铵盐类、咪唑啉类和磷酸盐类作为有机缓蚀剂，主要是考虑到其与有机溶剂的相溶性、与基材的相容性以及对钢铁的缓蚀性能较好等优势。优选地，有机缓蚀剂为十八烷基季铵盐、羧甲基两性咪唑啉和乙二胺四甲叉磷酸五钠中的一种或多种。具体为ZTH-D1821双烷基季铵盐、双C8-10烷基季铵盐；咪唑啉类包括羧甲基两性咪唑啉、2-乙基咪唑啉、偶氮二异丙基咪唑啉；磷酸盐类为乙二胺四甲叉磷酸五钠、二乙烯三胺五甲叉磷酸五钠、双1，6-亚己基三胺五甲叉磷酸钠。

根据本发明的一种优选实施方式，防锈添加剂为防锈润滑脂或防锈润滑油，优选为复合皂基润滑脂，有机溶剂优选为芳香族溶剂油、正丁醇或二甲苯。本发明优选上述防锈添加剂和有机溶剂作为原料，但并不局限于此，防锈润滑脂由锂皂基稠化剂稠化酯类合成，并加入抗氧化、防锈蚀、抗腐蚀等多种添加剂精制而成的低温、低扭矩润滑脂，具有优异的润滑性和抗流散性，粘度适中，消音效果好，具有极小的起动力矩和蒸发损失，极低的摩擦系数，优良的低温性、高速性和抗氧化性，使用寿命极长，

根据本发明的一种典型实施方式，防腐涂料的固含量为10.4wt%～44.5wt%，黏度为9s～23s。其中固含量采用GB/T1725测试，即在125℃烘箱中，烘干时间为1h。黏度为采用涂-4杯黏度计法在25℃下测量。将具有上述范围固含量和黏度的防腐涂料涂覆于油管表面后，溶剂挥发后可在油管表面形成无色保护膜，干膜肉眼几乎看不见，其防锈、耐水以及耐候性特佳。

根据本发明的另一方面，提供了一种油管，该油管的表面具有防腐涂层，该防腐涂层由上述任一种防腐涂料形成。具体地，采用本发明的油管专用临时保护防腐涂料的施工时包括如下步骤：首先将待保护工作表面进行预处理，除掉工件表面的浮锈及污物；然后采用淋涂、空气喷涂、无空气喷涂、刷涂、浸涂等工艺将本发明的防腐涂料涂覆于油管上，经过自然干燥、强制通风干燥等工艺干燥，得到具有防腐涂层的油管。

根据本发明的又一方面，提供了一种防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：S1、将成膜树脂与部分有机溶剂混合，搅拌使成膜树脂溶解；S2、向溶解后的成膜树脂中加入有机缓蚀剂和防锈添加剂，加入剩余有机溶剂，搅拌均匀，得到防腐涂料。优选地，步骤S1中加入的部分有机溶剂占有机溶剂总量的30wt%～50wt%。将有机溶剂分步加入的目的是使成膜树脂能更好地溶解在有机溶剂中，以达到其全面溶解的目的。本发明先将成膜树脂溶解到有机溶剂中，其目的是得到分散性均匀的成膜树脂，如果分散不均匀，会导致成膜后形成的防腐涂层不均匀，影响防腐效果。

优选地，步骤S1中的搅拌速率为1500r/分钟；步骤S2中的搅拌速率为2000r/分钟，搅拌时间为0.5～2小时。

下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1

按质量份数计，取5.79份210改性酚醛树脂（由正利化工有限公司提供），加入到38.66份的芳香溶剂油（由乐泰化工有限公司提供，型号为s-100溶剂油）中，以1500r/分钟的速度搅拌至上述改性酚醛树脂完全溶解。

向溶解后的改性酚醛树脂中依次加入11.21份ZTH-D1821双烷基季铵盐（由淄博腾辉油脂化工有限公司提供）以及25.76份的高效防锈润滑脂（由无锡飞天油脂有限公司提供），以2000r/分钟的速度搅拌2小时，之后加入38.66份的有机溶剂正丁醇，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

实施例2

按质量份数计，取1.52份的JY14-60苯乙烯改性醇酸树脂（由东莞市俊怡化工科技有限公司提供），加入到14.6份的有机溶剂正丁醇中，以1500r/分钟的速度搅拌至上述改性醇酸树脂完全溶解。

向溶解后的树脂中依次加入8份的有机缓蚀剂ZTH-D1821双烷基季铵盐（由淄博腾辉油脂化工有限公司提供）、1.6份的羧甲基两性咪唑啉（由随州天丰化工科技有限公司提供）和2.97份的乙二胺四甲叉磷酸五钠（由山东省泰和水处理有限公司提供）以及15的份复合皂基润滑脂（长城7013润滑脂，由太仓市云峰润滑油有限公司提供），以2000r/分钟的速度搅拌2小时，加入34.07份的有机溶剂正丁醇，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

实施例3

按重量份数计，取9份聚乙烯醇改性脲醛树脂（由临沂鑫岩化工有限公司提供）加入到24.10份有机溶剂二甲苯中，以1500r/分钟的速度搅拌至上述树脂完全溶解；向溶解后的树脂中分别加入5份ZTH-D1821双烷基季铵盐（由淄博腾辉油脂化工有限公司提供），4份羧甲基两性咪唑啉（由随州天丰化工科技有限公司提供）和3.57份乙二胺四甲叉磷酸五钠（由山东省泰和水处理有限公司提供）以及28.56份的复合皂基润滑脂（长城7013润滑脂，由太仓市云峰润滑油有限公司提供），以2000r/分钟的速度搅拌1小时，加入56.25份有机溶剂二甲苯，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

实施例4

按重量份数计，取7.31份JY14-60苯乙烯改性醇酸树脂（由东莞市俊怡化工科技有限公司提供）和3.0份2123-4酚醛树脂（由无锡市新明化工有限公司提供）加入到49.47份有机溶剂芳香溶剂油中（由乐泰化工有限公司提供，型号为s-100溶剂油），以1500r/分钟的速度搅拌至上述树脂完全溶解；向溶解后的树脂中分别加入19.57份双C8-10烷基季铵盐(由太原发凯化工有限公司提供)以及35.63份复合皂基润滑脂（长城7013润滑脂，由太仓市云峰润滑油有限公司提供），以2000r/分钟的速度搅拌1.5小时，加入49.47份s-100芳香溶剂油，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

实施例5

按重量份数计，取0.15份JY14-60苯乙烯改性醇酸树脂（由东莞市俊怡化工科技有限公司提供）和1.37份聚乙烯醇改性脲醛树脂（由临沂鑫岩化工有限公司提供）加入到9.189份有机溶剂芳香溶剂油中（由乐泰化工有限公司提供，型号为s-100溶剂油），以1500r/分钟的速度搅拌至上述树脂完全溶解；向溶解后的树脂中分别加入0.23份双C8-10烷基季铵盐(由太原发凯化工有限公司提供)、0.25份偶氮二异丙基咪唑啉（由广州苏喏化工有限公司提供）以及1.54份复合皂基润滑脂（长城7013润滑脂，由太仓市云峰润滑油有限公司提供），以2000r/分钟的速度搅拌1.5小时，加入21.44份s-100芳香溶剂油，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

对比例1

按重量份数计，取0.1份醇酸树脂（由淄博众兴化工有限公司提供）、0.1酚醛树脂（由山东宇世巨化工有限公司提供）加入到5.6份正丁醇中，以1500r/分钟的速度搅拌至上述树脂完全溶解；向溶解后的树脂中分别加入0.2份双C8-10烷基季铵盐(由太原发凯化工有限公司提供)、0.1份偶氮二异丙基咪唑啉（由广州苏喏化工有限公司提供）和0.1份乙二胺四甲叉磷酸五钠（由山东省泰和水处理有限公司提供）以及1.2份防锈润滑油（由无锡市福敏润滑油有限公司提供），以1300r/分钟的速度搅拌0.1小时，加入19.4份有机溶剂正丁醇，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

对比例2

按重量份数计，取3.4份醇酸树脂（由淄博众兴化工有限公司提供），4.4份酚醛树脂（由山东宇世巨化工有限公司提供），2.5份聚乙烯醇改性脲醛树脂（由临沂鑫岩化工有限公司提供）加入到30份正丁醇中，以1500r/分钟的速度搅拌至上述树脂完全溶解；向溶解后的树脂中分别加入10份双C8-10烷基季铵盐(由太原发凯化工有限公司提供)、6份偶氮二异丙基咪唑啉（由广州苏喏化工有限公司提供）、10份乙二胺四甲叉磷酸五钠（由山东省泰和水处理有限公司提供），以2500r/分钟的速度搅拌4小时，加入70份有机溶剂正丁醇，搅拌均匀，得到临时保护用防腐涂料。

对实施例1～5及对比例1～2中制备得到的防腐涂料进行检测，其中采用GB/T1725检测防腐涂料的固含量，采用GB/T1723检测防腐涂料的黏度，具体数据见表1。以钢板为底材，规格为70mm×150mm，漆膜样板的制备按GB/T1727进行，产品具体性能见表1。

表1

从表1中的数据可以看出，实施例1至5中采用本发明的技术方案，通过对临时保护用的防腐涂料的原料及含量进行选择，得到了成本低、储存稳定性且不易沉淀或分层的防锈防腐涂料，该防腐涂料的施工性好且使用后不会堵塞管道，脱除性好，是一种耐水、耐候、无毒、环保的防护涂料。

综合考虑施工性、脱除性、耐盐雾性能、耐水、耐候及涂料成本等各方面的因素，采用本发明的技术方案制备的防腐涂料涂覆于油管表面后，溶剂挥发后可在油管表面形成无色保护膜，干膜肉眼几乎不可见；施工性好、脱除性好、耐水、耐候、涂料气味小、环保防锈期长。另外，该防腐涂料的原材料性价比高，市场竞争力强。

以上所述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

1.一种防腐涂料，其特征在于，按质量份数计，所述防腐涂料的原材料包括：

其中，所述防锈添加剂为防锈润滑脂或防锈润滑油；所述成膜树脂包括改性醇酸树脂、改性酚醛树脂和改性脲醛树脂中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，按质量份数计，所述防腐涂料的原材料包括：

3.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，按质量份数计，所述防腐涂料的原材料包括：

4.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述改性醇酸树脂、所述改性酚醛树脂和所述改性脲醛树脂的重量比0～1:0～2:5～9。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的防腐涂料，其特征在于，所述有机缓蚀剂为烷基铵盐类、咪唑啉类和膦酸盐类中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的防腐涂料，其特征在于，所述有机缓蚀剂为十八烷基季铵盐、羧甲基两性咪唑啉和乙二胺四甲叉膦酸五钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的防腐涂料，其特征在于，所述防锈添加剂为复合皂基润滑脂；所述有机溶剂为芳香族溶剂油、正丁醇或二甲苯。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的防腐涂料，其特征在于，所述防腐涂料的固含量为10wt％～40wt％，黏度为9s～15s。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将成膜树脂与部分有机溶剂混合，搅拌使所述成膜树脂溶解；

步骤S2、向溶解后的所述成膜树脂中加入有机缓蚀剂和防锈添加剂，加入剩余有机溶剂，搅拌，得到所述防腐涂料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中加入的部分有机溶剂占所述有机溶剂总量的30wt％～50wt％。

11.一种油管，其特征在于，所述油管的表面具有防腐涂层，所述防腐涂层由权利要求1至8中任一项所述的防腐涂料形成。