CN105885616A - 一种焊缝防腐蚀涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊缝防腐蚀涂料的制备方法，该涂料可以用于保护焊缝及其热影响区，消除因焊接造成的焊缝及热影响区的优先腐蚀和引发的应力腐蚀破裂，其耐蚀性能达到或超过基体的耐蚀性能，附着力高、耐腐蚀、耐高温，应变性能和金属相当，可以广泛用于石油化工、海洋钻井平台、舰船、输油输气管道的焊缝防护。所述焊缝防腐蚀涂料配方如下：树脂5～15、钛纳米聚合物30～50、稀释剂5～15、填料10～20、固化剂5～10。在沸腾7％NaCl水溶液中经4780h后的实验照片见附件。

Description

一种焊缝防腐蚀涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及所有遭受腐蚀威胁的钢、不锈钢、有色金属进行焊接加工的设备如：海洋钻井平台、舰船、石油化工的储罐、管道等的焊缝及其热影响区的防腐蚀和消除应力腐蚀的危害。

背景技术

据世界防腐蚀调查确认，所有设备的优先腐蚀区都是在焊缝及其热影响区发生，因此，为了延长设备的使用寿命，解决焊缝及其热影响区的优先腐蚀至观重要。消除焊缝及其热影响的优先腐蚀，普遍采用的方法有热处理、焊缝的钝化处理等。但是，这些方法对于大型设备如长输管道、大型储罐、舰船等是无法做到的。面对国家长输油气管道使用后检查表明，几乎所有漏点都发生在焊缝区，无疑，解决焊缝区的优先腐蚀具有重大的经济意义。经过多年研究发现，采用钛纳米聚合物为基础的焊缝防腐蚀涂料在解决含硫废水、盐蒸发釜的焊缝腐蚀取得显著效果，本发明是为解决重大装备的焊缝腐蚀而提出的。

发明内容

本发明的目的是制备一种能从根本上解决大型装备焊缝的优先腐蚀所需的焊缝防腐蚀涂料。这样可以大大延长设备的使用寿命，减少设备检修次数，具有十分可观的社会经济效益。几乎没有哪台设备不会遭受其所处环境的侵害和腐蚀，而腐蚀造成的损害是巨大的，在各种腐蚀损害中，焊缝的优先腐蚀已成为设备损坏的主要部位，至今，焊缝的优先腐蚀没有很好的解决方法，本发明的焊缝防腐蚀涂料可以从根本上解决这个难题。该涂料是一种高固体份鈦纳米聚合物涂料，它能使焊缝及其热影响区的耐蚀性能达到或高于设备基体的耐蚀性能，消除焊缝区和基体金属间的电化学差异。它耐蚀性极高，在沸腾的5％NaCl/5000h无变化；200℃/144h汽油无变化；含硫化氢的酸性脱硫装置安全使用5年以上，从根本上消除了焊缝的优先腐蚀、晶间腐蚀和焊缝诱发的应力腐蚀发生的可能性。它对消除缝隙腐蚀和减缓应力腐蚀疲劳也有很好作用。可以广泛用于碳钢和不锈钢焊缝的保护，尤其适用于强腐蚀介质环境，如制盐蒸发釜、输油、输天然气的长输管道、输水管道、液化气和油储罐、钻井坪台及船舶的焊缝、脱硫装置及其它具有焊缝优先腐蚀的设施/设备。

该涂料成膜物含量90％，含有非常高的钛纳米聚合物材料，只要涂敷一道就可以形成致密的耐蚀性涂层该涂层具有和金属基体一样的物理性能，可以进行任何方式的机械加工，即使基体金属腐蚀掉2mm，涂层也不会翘起、剥落或鼓泡，其耐蚀性能大大高于碳钢、不锈钢和镍基合金。

本发明所述的焊缝防腐蚀涂料是以树脂为粘合剂、与活性稀释剂、钛纳米聚合物、填料和固化剂组成的涂料。其基本构成如下：

树脂 5～15 钛纳米聚合物 30～50 稀释剂 5～15 填料 10～20 增韧剂 5～12 固化剂 5～10；

本发明的焊缝防腐蚀涂料制备是：首先把树脂和稀释剂混合，依次加入增韧剂、填料，最后加入钛纳米聚合物，分散后为A组分，固化剂为B组分，使用时按规定比例混合均匀即可。

使用方法：施工时，要把焊缝及热影响区50mm范围内焊渣、飞溅物、氧化皮清除，或有条件、设备要打砂除锈处理后，先在该50mm内涂刷配好的涂料，表干后再涂刷其它涂料。

该涂料的物理化学性能见下表。

物理性能	体积收缩率％ 0.09～0.1
			断裂延伸率％ 0.2
	抗压强度，Mpa 570～650
			拉伸强度，Mpa 150～170
	抗弯曲强度，Mpa 120～150
			粘接强度，Mpa
	对碳钢 12～15
			对混凝土 5(混凝土断裂)
	比冲击韧性，Mpa 0.31～0.32
			抗拉弹性模量 5000～5500
	布氏硬度 3.3～3.5
		耐化学性	①室温 10～30％NaOH 10000h稳定
	30％HCl 10000h稳定
			30％HNO3 10000h稳定
	10～30％H2SO4 10000h稳定
			汽油、柴油 12.5年完好
	海水 12.5年完好
			②高温 碳钢焊缝：3％NaCl 100℃ 4720h 无变化
	28％NaCl 120℃ 192h 无变化
			汽油 200℃ 351h 无变化
	汽油 250℃ 168h 无变化
			H2O 100℃ 4870h 无变化
	机油 260℃ 168h 无变化
			不锈钢焊缝：H2O 100℃ 2899h 无变化
	28％NaCl 200℃ 168h 无变化

具体实施例

1.耐海水型焊缝防腐蚀涂料

A组分 环氧树脂 E44 20 活性稀释剂 660 6 钛纳纳米聚合物 40 增韧剂 LP121 4 滑石粉 15金刚石 15。

B组分 T31 30 DMP30 3 二甲苯 14 丁醇 3

该涂料涂敷在碳钢焊缝处，在沸腾7％氯化钠溶液中放置4780h取出，见照片(附图)。

“附图为：碳钢焊缝涂敷焊缝防腐蚀涂料的样品，在沸腾7％氯化钠溶液中实验4780h后的腐蚀外观”

基体已腐蚀减薄2～3mm，而焊缝四周无任何翘起、腐蚀、鼓泡的现象；

2.耐含硫废水的焊缝防腐蚀涂料

某大型炼油厂，脱硫废水，温度80℃的酸性储罐，焊缝处发生严重的腐蚀，因应力腐蚀而穿透产生渗漏，不能使用。采用如下配方生产的焊缝防腐蚀涂料：

A组分 AG70型多官能团环氧树脂 75 稀释剂 660A 25 钛纳米聚合物 385 丁腈橡胶 15

B组分 聚酰胺 650 30 二甲苯 16 丁醇 4

焊缝区经处理后刷涂该涂料一道，再覆盖面漆，经3年打开观察，基体面漆有部分脱落，但焊缝完好， 没有再发生渗漏。

3.不锈钢焊缝防腐蚀涂料

某岩盐提纯反应釜，使用316不锈钢制造，120℃浓岩盐溶液蒸煮，使用一年后，焊缝处出现晶间型应力腐蚀裂纹，穿透本体渗漏，采用如下配方制备的焊缝防腐蚀涂料防护，使用1年后检查没有泄漏发生。

A组分 XINCO-2100 型改性耐高温腐蚀环氧树脂 100 稀释剂 501 20 钛纳米聚合物 300 滑石粉20 工业钛粉 60

B组分 T31 固化剂 30 二甲苯 16 丁醇 4 。

Claims (7)

1.本发明公开了一种焊缝防腐蚀涂料的制备方法。其配方如下：

。

2.根据权利1的要求的树脂是双酚A环氧树脂、多官能团环氧树脂、改性耐高温腐蚀环氧树脂。

3.根据权利1的要求的钛纳米聚合物是按本发明人专利ZL00105672.7制备的。

4.根据权利1的要求所述的稀释剂为环氧树脂活性稀释剂501、660。

5.根树权利1的要求的填料有滑石粉、钛粉、金刚石粉。

6.根据权利1的要求的增韧剂是聚硫橡胶、丁腈橡胶。

7.根据权利1的要求的固化剂是聚酰胺、T31。