CN109608983A - 一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10‑30份、锌粉30‑50份、纳米氧化锌6‑11份、纳米二氧化钛6‑11份、硅酸盐5‑10份、纳米氧化铈6‑11份、酚醛树脂5‑10份、硅烷偶联剂5‑10份、消泡剂1‑2份；所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30‑80、溶剂10‑50份；所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6:1。本发明提供了一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其通过对添加的锌粉含量及其他组成成分的调节，来提升其防腐蚀性能；本发明还提供了一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法。

Description

一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及原油开采防止储罐腐蚀领域，尤其涉及一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料及其制备方法。
背景技术
地下使用的液化石油储罐有压缩气体或液化气体储罐等，液化石油气储罐按容器的容积变化与否可分为固定容积储罐和活动容积储罐两类，大型固定容积液化石油气储罐制成球形，小型的则制成圆筒形。原油在常温和常压下呈液态，除主要成分烃外，还还有少量的无机盐、硫化物、氯化物、有机酸、二氧化碳和水分等，虽然含量极少，但对设备的腐蚀危害极大。随着全原油资源竞争的逐渐加剧，国内外许多油田采取添加各种助剂增加原油开采量，这就使储存的油逐渐向劣质化、高含硫、重质化等不利方向发展，不但会造成原油储罐使用寿命大大缩短，甚至会因腐蚀产物进入后续工序而导致催化剂中毒，影响装置稳定运行。
目前常用的防腐蚀方法有使用底漆涂料，常常选用环氧富锌底漆，起牺牲阳极保护作用，面漆选用环氧玻璃鳞片导静电涂料，构成重防腐配套体系。
发明内容
本发明为解决目前的技术不足之处，提供了一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其通过对添加的锌粉含量及其他组成成分的调节，来提升其防腐蚀性能；
本发明的另一目的是提供了一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法。
本发明提供的技术方案为：一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，
所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10-30份、锌粉30-50份、纳米氧化锌6-11份、纳米二氧化钛6-11份、硅酸盐5-10份、纳米氧化铈6-11份、酚醛树脂5-10份、硅烷偶联剂5-10份、消泡剂1-2份；
所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30-80、溶剂10-50份；
所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6：1。
优选的是，
所述环氧树脂为水性环氧树脂。
优选的是，
所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。
优选的是，
所述消泡剂为SD-202。
优选的是，
所述第一组分与第二组分的质量份数配比满足：
式中，w1为所述第一组分中环氧树脂的质量份数，w2为所述第二组分中固化剂的质量份数。
优选的是，
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至50-70℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声2-3h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以780-1000rpm的速度搅拌分散2-3h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、加入超细锌粉，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
优选的是，
所述防腐蚀涂料组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10-30份、锌粉30-50份、纳米氧化锌6-11份、纳米二氧化钛6-11份、硅酸盐5-10份、纳米氧化铈6-11份、酚醛树脂5-10份、硅烷偶联剂5-10份、消泡剂1-2份；
所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30-80、溶剂10-50份；
所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6：1。
优选的是，还包括：
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
优选的是，
所述锌粉为鳞片状，粒径为200-500目。
本发明所述的有益效果：本发明提供了一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，通过添加锌粉可以使得锌粉之间的相互平行交叠使得锌粉，相互之间的接触更好，从而更有利于对基体实现阴极保护作用，并且这样的交叠排列会减少锌粉之间的空隙，从而减少腐蚀性介质的渗入；还加有纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铈的添加可减少锌粉的用量，能够填补锌粉或锌的腐蚀产物的空隙，从而减少腐蚀介质的进入，从而增强涂层的防腐性能。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明的一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，
所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10-30份、锌粉30-50份、纳米氧化锌6-11份、纳米二氧化钛6-11份、硅酸盐5-10份、纳米氧化铈6-11份、酚醛树脂5-10份、硅烷偶联剂5-10份、消泡剂1-2份；
所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30-80、溶剂10-50份；
所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6：1。所述环氧树脂为水性环氧树脂。所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。所述消泡剂为SD-202。所述第一组分与第二组分的质量份数配比满足：
式中，w1为所述第一组分中环氧树脂的质量份数，w2为所述第二组分中固化剂的质量份数。
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至50-70℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声2-3h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以780-1000rpm的速度搅拌分散2-3h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、加入超细锌粉，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
所述防腐蚀涂料组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10-30份、锌粉30-50份、纳米氧化锌6-11份、纳米二氧化钛6-11份、硅酸盐5-10份、纳米氧化铈6-11份、酚醛树脂5-10份、硅烷偶联剂5-10份、消泡剂1-2份；
所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30-80、溶剂10-50份；
所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6：1。
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
所述锌粉为鳞片状，粒径为200-500目。
实施例1
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10份、锌粉30份、纳米氧化锌6份、纳米二氧化钛6份、硅酸盐5份、纳米氧化铈6份、酚醛树脂5份、硅烷偶联剂5份、消泡剂1份；所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30、溶剂10份；所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1:1。
所述环氧树脂为水性环氧树脂。所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。所述消泡剂为SD-202。
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至50-70℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声2h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以780rpm的速度搅拌分散2h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、加入超细锌粉(锌粉为鳞片状，粒径为200目)，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
实施例2
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂30份、锌粉50份、纳米氧化锌11份、纳米二氧化钛11份、硅酸盐10份、纳米氧化铈11份、酚醛树脂10份、硅烷偶联剂10份、消泡剂2份；所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂80、溶剂50份；所述第一组分与第二组分的质量份数配比为6:1。
所述环氧树脂为水性环氧树脂。所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。所述消泡剂为SD-202。
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至70℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声3h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以1000rpm的速度搅拌分散3h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、加入超细锌粉(锌粉为鳞片状，粒径为500目)，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
实施例3
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂20份、锌粉40.68份、纳米氧化锌10份、纳米二氧化钛10份、硅酸盐8份、纳米氧化铈10份、酚醛树脂8.5份、硅烷偶联剂8份、消泡剂1.5份；所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂50、溶剂40份；所述第一组分与第二组分的质量份数配比为2.58：1。
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
所述第一组分与第二组分的质量份数配比满足：
式中，w1为所述第一组分中环氧树脂的质量份数，w2为所述第二组分中固化剂的质量份数。
所述环氧树脂为水性环氧树脂。所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。所述消泡剂为SD-202。
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至60℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声2.5h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以800rpm的速度搅拌分散3h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、加入超细锌粉(锌粉为鳞片状，粒径为400目)，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
对比例1
本发明提供一种不添加锌粉的防腐涂料。
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂20份、纳米氧化锌8份、纳米二氧化钛8份、硅酸盐6份、纳米氧化铈8份、酚醛树脂8份、硅烷偶联剂8份、消泡剂1.5份；所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂40、溶剂30份；所述第一组分与第二组分的质量份数配比为4：1。
所述环氧树脂为水性环氧树脂。所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。所述消泡剂为SD-202。
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至60℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声2h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以900rpm的速度搅拌分散2.5h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
对比例2
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂20份、锌粉40份、硅酸盐8份、酚醛树脂8份、硅烷偶联剂7份、消泡剂2份；所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂50、溶剂40份；所述第一组分与第二组分的质量份数配比为3:1。
所述环氧树脂为水性环氧树脂。所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。所述消泡剂为SD-202。
一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至65℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、加入环氧树脂乳液，以1000rpm的速度搅拌分散3h，制得混合液；
步骤四、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤五、加入超细锌粉(锌粉为鳞片状，粒径为500目)，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
将上述实施例和所得到防腐蚀涂料刷涂于马口铁上，常温下静置12h，完全干燥后均进行了性能测试，测试结果如表1所示。附着力测试参照标准GB/T1720-79；耐盐水性参照标准GB/T10834-1989进行测试。从如表所示，对比例中得到的两个防腐蚀涂料的附着力和耐盐雾性能都比实施例中的差。而实施例中添加锌粉和纳米材料制备的防腐蚀涂料的附着力性能更好，而且耐腐蚀性能明显增加。在实施例3中通过环氧树脂的含量及固化剂的含量计算得两种组分的含量，明显对防腐蚀性能有增强性能，性能更佳。
表1、实施例和对比例制备的防腐蚀涂料的性能测试
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
附着力/MPa 4.1 4.2 4.6 3.6 3.5
耐盐雾性/h 940 950 1005 700 680
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (10)

1.一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其特征在于，其组分包括第一组分和第二组分，
所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10-30份、锌粉30-50份、纳米氧化锌6-11份、纳米二氧化钛6-11份、硅酸盐5-10份、纳米氧化铈6-11份、酚醛树脂5-10份、硅烷偶联剂5-10份、消泡剂1-2份；
所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30-80、溶剂10-50份；
所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6:1。
2.根据权利要求1所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其特征在于，
所述环氧树脂为水性环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其特征在于，
所述固化剂为三乙烯四胺，所述溶剂为水。
4.根据权利要求3所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其特征在于，
所述消泡剂为SD-202。
5.根据权利要求1所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其特征在于，
所述第一组分与第二组分的质量份数配比满足：
式中，w1为所述第一组分中环氧树脂的质量份数，w2为所述第二组分中固化剂的质量份数。
6.根据权利要求5所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料，其特征在于，
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
7.一种用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅酸盐溶液倒入容器中加热至50-70℃；
步骤二、在搅拌调节下，缓慢滴加硅烷偶联剂，混合均匀；
步骤三、往容器内加入纳米氧化锌、纳米氧化铈、纳米氧化硅，超声2-3h；
步骤四、加入环氧树脂乳液，以780-1000rpm的速度搅拌分散2-3h，制得混合液；
步骤五、将固化剂、消泡剂酚醛树脂加入所述混合液中，搅拌混合均匀，降至室温；
步骤六、加入超细锌粉，持续搅拌均匀后排出气泡制得防腐蚀涂料。
8.根据权利要求7所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，
所述防腐蚀涂料组分包括第一组分和第二组分，所述第一组分的组成成分及质量份数配比为：环氧树脂10-30份、锌粉30-50份、纳米氧化锌6-11份、纳米二氧化钛6-11份、硅酸盐5-10份、纳米氧化铈6-11份、酚醛树脂5-10份、硅烷偶联剂5-10份、消泡剂1-2份；
所述第二组分的组成成分及质量份数配比为：固化剂30-80、溶剂10-50份；
所述第一组分与第二组分的质量份数配比为1～6：1。
9.根据权利要求8所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，还包括：
所述锌粉的添加量重量份数w满足：
10.根据权利要求9所述的用于地下石油储罐的防腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，
所述锌粉为鳞片状，粒径为200-500目。
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