CN105295646A - 一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物及其制备方法 - Google Patents
一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，由A组分和B组分按质量比为A：B＝(5-10)：1组成，其中A组分按质量百分比由酚醛环氧树脂为20-30％；聚乙烯醇缩丁醛为15-20％；环己酮为20-30％；乙醇为10-15％；有机与无机防锈颜料为1-5％；油酸甲酯为1～5％；磷酸锌为5-10％；陶瓷粉混合物为5-10％组成；B组分为三乙烯二胺。本发明的涂料具有耐酸、耐磨、耐腐蚀的特点以及原料易得、价格便宜的优势。本发明还公开了耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物的制备方法。
Description
技术领域
本发明属于化工材料领域，涉及一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物及其制备方法。
背景技术
随着油田进入后期开采，含水、含沙量的提高，金属管线，设备耐磨损耗，耐腐蚀情况更加不容乐观。而一些油田含硫化氢、环烷酸及二氧化碳的腐蚀异常严重，导致设备腐蚀穿孔频繁，严重影响油田的安全稳定生产；虽然采取了一些措施，例如，在油井和设备中使用缓蚀剂，使用环氧涂层，但是这些措施在含沙，高含水，含酸(环烷酸，二氧化碳，硫化氢)环境中仍然难以避免腐蚀的发生，给油田带来了巨大的损失。一些含硫化氢的油田，因释放出有毒的气体，造成了人员伤亡。解决含酸原油的腐蚀问题，对石油工业的发展，安全稳定生产意义重大。因此，针对这样的基本地质与工况情况，需要一次性解决耐酸性腐蚀及冲击性的问题。
在耐酸树脂树脂方面，相对而言耐酸性能优异的树脂是酚醛环氧树脂，但是酚醛环氧树脂存在的缺点是漆膜脆，在耐冲击的工况情况下，易于剥落，难以满足实际需要。一个思路就是在酚醛树脂中加入柔性树脂进行共混改性。但是一般的柔性树脂，如热塑性聚氨酯，聚己二酸系列树脂，由于在分子中存在酯键，在酸氢离子的催化作用下，易发生酯键断裂，影响材料的使用寿命。同时，还存在树脂与环氧树脂之间的相容性问题。利用共溶剂的方案虽然可以解决在施工前的相容性，但是施工后漆膜在不同的干燥阶段，将会出现相分离。这种微观组织的变化将会影响漆膜的防腐性能。为解决此问题，我们采用酚醛环氧树脂与聚乙烯缩丁醛共混。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，为满足需求，提供一种耐酸、耐磨耐和腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，由A组分和B组分按质量比为A：B＝(5-10)：1组成，其中A组分按质量百分比由酚醛环氧树脂为20-30％；聚乙烯醇缩丁醛为15-20％；环己酮为20-30％；乙醇为10-15％；有机与无机防锈颜料为1-5％；油酸甲酯为1～5％；磷酸锌为5-10％；陶瓷粉混合物为5-10％组成；B组分为三乙烯二胺。
上述所述的有机与无机防锈颜料为氧化锌、磷酸与有机缓蚀剂H1和有机缓蚀剂H2形成化学结合的混合物，其混合质量比为氧化锌：磷酸：H1：H2＝10：1：3：4。
上述所述的有机缓蚀剂H1的分子结构为：
上述所述的第二种有机缓蚀剂H2的分子结构为：
上述所述的磷酸锌的粒径为0.5-5μm。
上述所述的陶瓷粉混合物是三氧化二铝和碳化硅的混合物，其混合质量比为三氧化二铝：碳化硅＝5：1。
上述所述的三氧化二铝和碳化硅的粒径均为0.5-5μm。
本发明的一种如权利要求1所述的耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物的制备方法，包括如下步骤：
1、将A组分中的陶瓷粉混合物按质量百分比进行配比，混合均匀，备用；
2、在50-60℃的温度和900-1000r/min的转速下，将陶瓷粉混合物放在三辊研磨机上研磨至粒径为0.1-5μm；
3、将A组分中的酚醛环氧树脂，聚乙烯醇缩丁醛，环己酮，乙醇，有机与无机防锈颜料，油酸甲酯，磷酸锌，陶瓷粉混合物按照质量百分比混合，过滤，包装，备用；
4、按照质量百分比称取B组分的三乙烯二胺，备用；
5、将A组分和B组分按质量比为A：B＝(5-10)：1配比，混合搅拌均匀。
本发明与现有技术相比所具有的特点和有益效果主要是：
1、本发明采用酚醛环氧树脂与聚乙烯缩丁醛共混，有效解决了酸性腐蚀问题。
2、采用混合陶瓷粉，结合施工性能，充分考虑陶瓷颗粒与树脂作用，增强防腐和耐磨性能。
3、将有机缓蚀剂结合到无机材料的表面，控制了缓蚀剂释放，解决了涂层长期有效的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步说明本发明。应理解，这些实施例仅用于本说明，而不用于限制发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所依附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一、组合物的配方
1、按质量百分比配制组合物A组分含量：
2、按质量百分比配制组合物含量：A：B＝10：1。
二、制备方法
将A组分中的陶瓷粉混合物按质量百分比进行配比，混合均匀，备用；在50-60℃的温度和900-1000r/min的转速下，将陶瓷粉混合物放在三辊研磨机上研磨至粒径为0.1-5μm；将A组分中的酚醛环氧树脂，聚乙烯醇缩丁醛，环己酮，乙醇，有机与无机防锈颜料，油酸甲酯，磷酸锌，陶瓷粉混合物按照质量百分比混合，过滤，包装，备用；按照质量百分比称取B组分的三乙烯二胺，备用；本发明的涂料在使用时，将A和B组分按质量比进行充分混合，然后涂装。
三、有益效果
本实施例所得涂料组合物的耐冲击性能达到-196度；通过盐雾试验测得，110h盐雾实验未见腐蚀病灶；用划格法测得附着力达到1级。
实施例2
一、组合物的配方
1、按质量百分比配制组合物A组分含量：
2、按质量百分比配制组合物含量：A：B＝9：1。
二、制备方法同实施例1
三、有益效果
本实施例所得涂料组合物的耐冲击性能达到-150度；通过盐雾试验测得，100h盐雾实验未见腐蚀病灶；用划格法测得附着力达到1级。
实施例3
一、组合物的配方
1、按质量百分比配制组合物A组分含量：
2、按质量百分比配制组合物含量：A：B＝8：1。
二、制备方法同实施例1
三、有益效果
本实施例所得涂料组合物的耐冲击性能达到-169度；通过盐雾试验测得，89h盐雾实验未见腐蚀病灶；用划格法测得附着力达到1级。
实施例4
一、组合物的配方
1、按质量百分比配制组合物A组分含量：
2、按质量百分比配制组合物含量：A：B＝7：1。
二、制备方法同实施例1
三、有益效果
本实施例所得涂料组合物的耐冲击性能达到-135度；通过盐雾试验测得，80h盐雾实验未见腐蚀病灶；用划格法测得附着力达到1级。
实施例5
一、组合物的配方
1、按质量百分比配制组合物A组分含量：
2、按质量百分比配制组合物含量：A：B＝6：1。
二、制备方法同实施例1
三、有益效果
本实施例所得涂料组合物的耐冲击性能达到-140度；通过盐雾试验测得，100h盐雾实验未见腐蚀病灶；用划格法测得附着力达到1级。
实施例6
一、组合物的配方
1、按质量百分比配制组合物A组分含量：
2、按质量百分比配制组合物含量：A：B＝5：1。
二、制备方法同实施例1
三、有益效果
本实施例所得涂料组合物的耐冲击性能达到-179度；通过盐雾试验测得，129h盐雾实验未见腐蚀病灶；用划格法测得附着力达到1级。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：由A组分和B组分按质量比为A：B＝(5-10)：1组成，其中A组分按质量百分比由酚醛环氧树脂为20-30％；聚乙烯醇缩丁醛为15-20％；环己酮为20-30％；乙醇为10-15％；有机与无机防锈颜料为1-5％；油酸甲酯为1～5％；磷酸锌为5-10％；陶瓷粉混合物为5-10％组成；B组分为三乙烯二胺。
2.根据权利要求1所述的一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：所述的有机与无机防锈颜料为氧化锌、磷酸与有机缓蚀剂H1和有机缓蚀剂H2形成化学结合的混合物，其混合质量比为氧化锌：磷酸：H1：H2＝10：1：3：4。
3.根据权利要求2所述的一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：所述的有机缓蚀剂H1的分子结构为：
4.根据权利要求2所述的一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：所述的第二种有机缓蚀剂H2的分子结构为：
5.根据权利要求1所述的一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：所述的磷酸锌的粒径为0.5-5μm。
6.根据权利要求1所述的一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：所述的陶瓷粉混合物是三氧化二铝和碳化硅的混合物，其混合质量比为三氧化二铝：碳化硅＝5：1。
7.根据权利要求6所述的一种耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物，其特征在于：所述的三氧化二铝和碳化硅的粒径均为0.5-5μm。
8.一种如权利要求1所述的耐酸、耐磨和耐腐蚀的柔性陶瓷涂料组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将A组分中的陶瓷粉混合物按质量百分比进行配比，混合均匀，备用；
(2)在50-60℃的温度和900-1000r/min的转速下，将陶瓷粉混合物放在三辊研磨机上研磨至粒径为0.1-5μm；
(3)将A组分中的酚醛环氧树脂，聚乙烯醇缩丁醛，环己酮，乙醇，有机与无机防锈颜料，油酸甲酯，磷酸锌，陶瓷粉混合物按照质量百分比混合，过滤，包装，备用；
(4)按照质量百分比称取B组分的三乙烯二胺，备用；
(5)将A组分和B组分按质量比为A：B＝(5-10)：1配比，混合搅拌均匀。
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