CN117603621B - 一种油管用防垢防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油管用防垢防腐涂料及其制备方法，涉及防垢防腐涂料技术领域。本发明在制备油管用防垢防腐涂料时采用改性聚偏二氟乙烯作为喷涂后的基底，单羟基封端聚二甲基硅氧烷向涂层‑空气界面偏析形成致密光滑的网刷层，而涂料体系中的磁性微胶囊向金属表面快速沉积，从而形成磁性微胶囊‑改性聚偏二氟乙烯‑单羟基封端聚二甲基硅氧烷的防垢防腐涂层，通过在涂料中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷，填充在单羟基封端聚二甲基硅氧烷形成的网刷层内部，提高其整体润滑性能，改善改性聚偏二氟乙烯的整体机械性能。

Description

一种油管用防垢防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防垢防腐涂料技术领域，具体为一种油管用防垢防腐涂料及其制备方法。
背景技术
腐蚀是材料与环境介质发生反应而引起的材料破坏与变质，存在于各行各业中。据统计，工业发达国家每年由于腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2％-5％。在油田生产过程中，腐蚀是一个伴随始终的严重问题，是造成石油工业金属设施破坏的主要原因之一。油田金属设备及管道的腐蚀会加剧金属的损坏，造成生产中跑、冒、滴、漏等事故，增加石油生产成本，造成环境污染；并且由于部分油藏地层水含有高浓度的钙离子、钡离子及碳酸氢根离子等，形成注入海水与地层水不配伍的现象，在油田生产中后期，造成油井井筒及地层大量结垢。
常规的涂料多采用含氟聚合物构成，但是含氟聚合物的机械性能较差，在油田管道中，常常会伴随高温高粘度的液体输送情况，此时含氟聚合物的涂料会加速老化，导致脱落，使管道失去防腐防垢功能；而一些通过添加润滑剂微胶囊使涂料表面具有润滑性能的涂料，其在喷涂过程中微胶囊不受控制分布在涂层的表面，尤其在一些较薄的涂层中，因为微胶囊的机械性能差，当微胶囊处于涂层表面时会导致物料冲击使其破损，因此在油田中一般不采用微胶囊，或者采用一些多孔无机物进行吸附，但是这种通过吸附作用将润滑液固定的方式，润滑液的释放往往不可控，导致防垢防腐性能在使用一段时间后，突然下降；因此对于油田金属设备及管道需要一种可持久的阻垢和防腐的涂料，用于阻止管道腐蚀和管道结垢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油管用防垢防腐涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种油管用防垢防腐涂料，所述油管用防垢防腐涂料由单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯、十三氟辛基三乙氧基硅烷和磁性微胶囊混合制得，油管用防垢防腐涂料喷涂后改性聚偏二氟乙烯与油管表面粘连形成基底，单羟基封端聚二甲基硅氧烷向涂层-空气界面偏析形成致密光滑的网刷层，磁性微胶囊向金属表面快速沉积，形成磁性微胶囊-改性聚偏二氟乙烯-单羟基封端聚二甲基硅氧烷的防垢防腐涂层。
作为优选，所述改性聚偏二氟乙烯采用聚偏二氟乙烯通过强碱进行脱氟化氢，形成碳碳双键，并将碳碳双键相邻的氟原子转化为羟基。
作为优选，所述磁性微胶囊通过界面聚合法以石蜡和十三氟辛基三乙氧基硅烷混合作为芯材，以聚氨酯作为壁材进行包覆，并加入了磁性中纳米三氧化二铁，组成磁性微胶囊。
一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，所述油管用防垢防腐涂料包括以下制备步骤：
(1)制备水相：按照质量比称取脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁，将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁依次加入至聚乙烯醇质量90～95倍的去离子水中，在温度为25～30℃条件下，超声分散20～25min，再搅拌30～40min，制得水相；
(2)制备油相：将石蜡加入至石蜡质量1～1.2倍的十三氟辛基三乙氧基硅烷中，搅拌均匀，制得含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷；将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入至甲苯-2，4-二异氰酸酯质量20～25倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.25～1.75倍的含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，制得油相；
(3)磁性微胶囊：将油相加入至油相质量0.85～0.95倍的水相中，加入完毕后在转速为10000～12000r/min条件下，剪切乳化5～10min，剪切乳化完毕后加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量0.45～0.55倍的1，4-丁二醇，在温度为55～65℃，转速为100～200r/min条件下，反应3～3.5h，反应完毕后抽滤得到磁性微胶囊滤饼，将磁性微胶囊滤饼在室温下干燥12～16h后，制得磁性微胶囊；
(4)改性聚偏二氟乙烯：将聚偏二氟乙烯加入至聚偏二氟乙烯质量40～45倍的质量分数为5％的氢氧化钠溶液中，在温度为25～30℃，搅拌反应10～12h，反应完成后过滤，将滤饼用去离子水清洗2～3次后，在温度为50～60℃条件下干燥5～6h，制得改性聚偏二氟乙烯；
(5)防垢防腐涂料：按照质量比称取单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷，将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量12～15倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，加入单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量2～3倍的磁性微胶囊，超声分散10～20min后，再搅拌30～40min，得到油管用防垢防腐涂料。
作为优选，步骤(1)所述脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁之间质量比为2：1～1.2：1～1.5。
作为优选，步骤(5)所述单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷之间质量比为1：0.75～0.85：0.5～0.6：4.2～4.5。
作为优选，所述油管用防垢防腐涂料的使用方法为：将油管用防垢防腐涂料在压力为0.65～0.75MPa下，均匀喷涂在油管内表面，喷涂完后在温度为100～110℃条件下，静置固化0.5～1h，形成防垢防腐涂层。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在制备油管用防垢防腐涂料时采用改性聚偏二氟乙烯作为喷涂后的基底，单羟基封端聚二甲基硅氧烷向涂层-空气界面偏析形成致密光滑的网刷层，而涂料体系中的磁性微胶囊向金属表面快速沉积，从而形成磁性微胶囊-改性聚偏二氟乙烯-单羟基封端聚二甲基硅氧烷的防垢防腐涂层；
改性聚偏二氟乙烯采用聚偏二氟乙烯通过强碱进行脱氟化氢，在分子链内部形成碳碳双键，通过碳碳双键的吸电子效应，将碳碳双键相邻的氟原子转化为更高活性的羟基；并且在高温条件下，高活性的羟基与单羟基封端聚二甲基硅氧烷中的羟基进行分子间脱水缩合反应，形成稳定的-C-O-C-键，使其牢牢固定在改性聚偏二氟乙烯形成的基底上，从而提高了涂层整体的机械性能；
通过在涂料中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷，填充在单羟基封端聚二甲基硅氧烷形成的网刷层内部，提高其整体润滑性能，虽然单羟基封端聚二甲基硅氧烷形成的网刷层已经具备了很高的润滑性能，但是其基底为改性聚偏二氟乙烯其机械强度较低，因此通过加入十三氟辛基三乙氧基硅烷利用其浸润效果，改善改性聚偏二氟乙烯的整体机械性能；
以甲苯-2，4-二异氰酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇为原料制备聚氨酯微胶囊壳，石蜡和十三氟辛基三乙氧基硅烷混合作为芯材，以1，4-丁二醇为扩链剂，在高速搅拌下通过界面聚合法组成磁性微胶囊，通过磁性微胶囊的缓释效果，使其中的润滑液得到有效补充，但是微胶囊也存在诸多问题，在油管用防垢防腐涂料体系中，其表面的防垢防腐是依靠单羟基封端聚二甲基硅氧烷形成的网刷层实现的，如果表面沉积由大量的微胶囊势必会影响整体的防垢防腐效果，该缺点可以通过减少微胶囊加入量规避，但是减少微胶囊将会影响该涂料的使用寿命，因为该涂料还通过微胶囊对其中的润滑液进行补充，从而达到更好的防垢防腐效果，因此通过在微胶囊中加入磁性纳米三氧化二铁使其拥有磁性，在喷涂后会下沉附着在油管表面，并且磁性微胶囊因为会附着在油管表面，从而也使磁性微胶囊具有良好的分散性，并且在喷涂完毕后通过高温加热使涂层固化同时也将磁性微胶囊的磁性通过高温消除，从而避免后期因其携带的磁性破坏涂层表面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下表1为下列实施例中部分实验材料；
表1部分实验材料
实施例1
一种油管用防垢防腐涂料，所述油管用防垢防腐涂料由单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯、十三氟辛基三乙氧基硅烷和磁性微胶囊混合制得，油管用防垢防腐涂料喷涂后改性聚偏二氟乙烯与油管表面粘连形成基底，单羟基封端聚二甲基硅氧烷向涂层-空气界面偏析形成致密光滑的网刷层，磁性微胶囊向金属表面快速沉积，形成磁性微胶囊-改性聚偏二氟乙烯-单羟基封端聚二甲基硅氧烷的防垢防腐涂层。
进一步，作为优选，所述改性聚偏二氟乙烯采用聚偏二氟乙烯通过强碱进行脱氟化氢，形成碳碳双键，并将碳碳双键相邻的氟原子转化为羟基。
进一步，作为优选，所述磁性微胶囊通过界面聚合法以石蜡和十三氟辛基三乙氧基硅烷混合作为芯材，以聚氨酯作为壁材进行包覆，并加入了磁性中纳米三氧化二铁，组成磁性微胶囊。
一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，所述油管用防垢防腐涂料包括以下制备步骤：
(1)制备水相：按照质量比2：1：1称取脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁，将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁依次加入至聚乙烯醇质量90倍的去离子水中，在温度为25℃条件下，超声分散20min，再搅拌30min，制得水相；
(2)制备油相：将石蜡加入至石蜡质量1倍的十三氟辛基三乙氧基硅烷中，搅拌均匀，制得含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷；将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入至甲苯-2，4-二异氰酸酯质量20倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.25倍的含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，制得油相；
(3)磁性微胶囊：将油相加入至油相质量0.85倍的水相中，加入完毕后在转速为10000r/min条件下，剪切乳化5min，剪切乳化完毕后加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量0.45倍的1，4-丁二醇，在温度为55℃，转速为100r/min条件下，反应3h，反应完毕后抽滤得到磁性微胶囊滤饼，将磁性微胶囊滤饼在室温下干燥12h后，制得磁性微胶囊；
(4)改性聚偏二氟乙烯：将聚偏二氟乙烯加入至聚偏二氟乙烯质量40倍的质量分数为5％的氢氧化钠溶液中，在温度为25℃，搅拌反应10h，反应完成后过滤，将滤饼用去离子水清洗2次后，在温度为50℃条件下干燥5h，制得改性聚偏二氟乙烯；
(5)防垢防腐涂料：按照质量比1：0.75：0.5：4.2称取单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷，将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量12倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，加入单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量2倍的磁性微胶囊，超声分散10min后，再搅拌30min，得到油管用防垢防腐涂料。
进一步，作为优选，所述油管用防垢防腐涂料的使用方法为：将油管用防垢防腐涂料在压力为0.65MPa下，均匀喷涂在油管内表面，喷涂完后在温度为100℃条件下，静置固化0.5h，形成防垢防腐涂层。
实施例2
一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，所述油管用防垢防腐涂料包括以下制备步骤：
(1)制备水相：按照质量比2：1.1：1.3称取脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁，将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁依次加入至聚乙烯醇质量92倍的去离子水中，在温度为28℃条件下，超声分散22min，再搅拌35min，制得水相；
(2)制备油相：将石蜡加入至石蜡质量1.1倍的十三氟辛基三乙氧基硅烷中，搅拌均匀，制得含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷；将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入至甲苯-2，4-二异氰酸酯质量22倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.55倍的含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，制得油相；
(3)磁性微胶囊：将油相加入至油相质量0.9倍的水相中，加入完毕后在转速为11000r/min条件下，剪切乳化8min，剪切乳化完毕后加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量0.5倍的1，4-丁二醇，在温度为60℃，转速为150r/min条件下，反应3.2h，反应完毕后抽滤得到磁性微胶囊滤饼，将磁性微胶囊滤饼在室温下干燥14h后，制得磁性微胶囊；
(4)改性聚偏二氟乙烯：将聚偏二氟乙烯加入至聚偏二氟乙烯质量42倍的质量分数为5％的氢氧化钠溶液中，在温度为28℃，搅拌反应11h，反应完成后过滤，将滤饼用去离子水清洗2次后，在温度为55℃条件下干燥5.5h，制得改性聚偏二氟乙烯；
(5)防垢防腐涂料：按照质量比1：0.8：0.55：4.3称取单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷，将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量13倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，加入单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量2.5倍的磁性微胶囊，超声分散15min后，再搅拌35min，得到油管用防垢防腐涂料。
进一步，作为优选，所述油管用防垢防腐涂料的使用方法为：将油管用防垢防腐涂料在压力为0.7MPa下，均匀喷涂在油管内表面，喷涂完后在温度为105℃条件下，静置固化0.6h，形成防垢防腐涂层。
实施例3
一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，所述油管用防垢防腐涂料包括以下制备步骤：
(1)制备水相：按照质量比2：1.2：1.5称取脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁，将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁依次加入至聚乙烯醇质量95倍的去离子水中，在温度为30℃条件下，超声分散25min，再搅拌40min，制得水相；
(2)制备油相：将石蜡加入至石蜡质量1.2倍的十三氟辛基三乙氧基硅烷中，搅拌均匀，制得含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷；将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入至甲苯-2，4-二异氰酸酯质量25倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.75倍的含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，制得油相；
(3)磁性微胶囊：将油相加入至油相质量0.95倍的水相中，加入完毕后在转速为12000r/min条件下，剪切乳化10min，剪切乳化完毕后加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量0.55倍的1，4-丁二醇，在温度为65℃，转速为200r/min条件下，反应3.5h，反应完毕后抽滤得到磁性微胶囊滤饼，将磁性微胶囊滤饼在室温下干燥16h后，制得磁性微胶囊；
(4)改性聚偏二氟乙烯：将聚偏二氟乙烯加入至聚偏二氟乙烯质量45倍的质量分数为5％的氢氧化钠溶液中，在温度为30℃，搅拌反应12h，反应完成后过滤，将滤饼用去离子水清洗3次后，在温度为60℃条件下干燥6h，制得改性聚偏二氟乙烯；
(5)防垢防腐涂料：按照质量比1：0.85：0.6：4.5称取单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷，将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量15倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，加入单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量3倍的磁性微胶囊，超声分散20min后，再搅拌40min，得到油管用防垢防腐涂料。
进一步，作为优选，所述油管用防垢防腐涂料的使用方法为：将油管用防垢防腐涂料在压力为0.75MPa下，均匀喷涂在油管内表面，喷涂完后在温度为110℃条件下，静置固化1h，形成防垢防腐涂层。
对比例1
对比例1与实施例2的区别在于将步骤(1)中的“将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁依次加入至聚乙烯醇质量92倍的去离子水中”修改为“将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9和聚乙烯醇依次加入至聚乙烯醇质量92倍的去离子水中”。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于将步骤(2)中的“再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.55倍的含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷”修改为“再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.55倍的十三氟辛基三乙氧基硅烷”。
对比例3
对比例3与实施例2的区别在于将步骤(5)中的“将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量13倍的乙酸乙酯中”修改为“将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量13倍的乙酸乙酯中”。
对比例4
对比例4与实施例2的区别在于将步骤(5)中的“搅拌均匀，加入单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量2～3倍的磁性微胶囊，超声分散10～20min后”修改为“搅拌均匀，超声分散10～20min后”。
测试例1
阻垢能力测试：
涂层试样制备：将实施例1、2和3、对比例1～4中的油管用防垢防腐涂料，采用气喷涂法，在压力为0.7MPa下将油管用防垢防腐涂料，均匀喷涂在15cm×15cm的碳素钢表面，喷涂完后在温度为105℃条件下，静置固化0.6h，形成防垢防腐涂层；
涂层结垢测试方法：预先称量涂层试样；将四水硝酸钙加入至四水硝酸钙质量70倍的去离子水中，搅拌均匀，制得四水硝酸钙水溶液；将浓度为碳酸氢钠加入至碳酸氢钠质量99倍的去离子水，搅拌均匀，制得碳酸氢钠水溶液；将碳酸氢钠水溶液加入至等体积的四水硝酸钙水溶液中，然后将涂层试样竖直悬挂浸没在其中，升温至80℃，在24h和72h两个时间节点取出烘干称重，计算0-24h和24-72h两个时间段的平均结垢量，测试结果见表2；
平均结垢量＝(终点时间涂层试样重量-起始时间涂层试样重量)/(终点时间-起始时间)×涂层面积。
表2涂层试样平均结垢量
在涂层上结垢形成碳酸钙晶体，可以分为两个阶段也就是0-24h和24-72h，第一阶段溶液中的碳酸钙含量较多，第二阶段由于有一部分碳酸钙已经结晶导致溶液中含量减少，从上表2可以看出，实施例1、2和3在第一阶段和第二阶段的平均结垢量都较少；
实施例1、2和3与对比例1相比，对比例1未添加磁性纳米三氧化二铁导致部分微胶囊处于涂层表面，在热水中很快溢出，并且释放后的微胶囊将作为碳酸钙晶体结晶点位，导致对比例1的平均结垢量较大；
实施例1、2和3和对比例2相比，对比例2中未添加石蜡，使对比例2在第一阶段和第二阶段的平均结垢量均小于实施例1、2和3，因为此时微胶囊中的十三氟辛基三乙氧基硅烷可以快速溢出，导致其上不容易结垢，但是这样会导致涂层的使用寿命大大下降；
实施例1、2和3与对比例3相比，对比例3平均结垢量较大，因为对比例3中单羟基封端聚二甲基硅氧烷并不是直接接枝在聚偏二氟乙烯上，而是负载在其上，会导致整体界面不连续已经易脱落，因此其上的平均结垢量大于实施例1、2和3；
实施例1、2和3与对比例4相比，对比例4平均结垢量较大，因为对比例4中未添加磁性胶囊，导致其上的十三氟辛基三乙氧基硅烷未能得到充足补充，导致第二阶段的平均结垢量远大于实施例1、2和3。
测试例2
抗砂纸打磨稳定性测试：
涂层试样制备：同测试例1制备涂层试样，涂层试样大小为2cm×2cm；
测试方法：首先将240#砂纸水平固定于平台上，再将尺寸为2cm×2cm的涂层试样水平倒扣在砂纸上，使涂层表面与砂纸自然接触，将100g砝码负载于样品上，在此负载下通过水平移动样品进行打磨实验，采用纵向和横向交替打磨的方式进行，且设定纵向和横向分别打磨10cm为一个周期，每5个周期测量一次涂层试样表面的水接触角，测试结果见表3；
表3各涂层试样不同打磨周期水接触角
实施例1、2和3与对比例1相比，对比例1未添加磁性纳米三氧化二铁导致部分微胶囊处于涂层表面，导致其在打磨之后接触角变化不大，这是因为微胶囊受力破损导致的润滑液快速释放，导致其打磨后接触角变化最小；
实施例1、2和3和对比例2相比，对比例2中未添加石蜡，这对于机械性能几乎无影响主要影响其使用寿命，因为未添加石蜡会导致其缓释效果下降，快速溢出，导致后期涂料中缺乏润滑液，因此在前期打磨过程中其接触角变化不大；
实施例1、2和3与对比例3相比，其接触角快速下降，因为对比例3中单羟基封端聚二甲基硅氧烷并不是直接接枝在聚偏二氟乙烯上，导致其表面涂层机械性能差，打磨后快速脱落，因此其接触角最终远低于实施例1、2和3；
实施例1、2和3与对比例4相比，对比例4中未添加磁性胶囊，虽然其上的润滑液未得到补充，但是我们测试的打磨周期最多为60个周期，在短期来看其润滑效果仍然保持良好。
测试例3
防腐性能测试：
涂层试样制备：同测试例1制备涂层试样；
防腐测试方法：将涂层试样分别在pH为1～14的强酸和碱性溶液浸泡7天后，取出烘干，测量涂层试样表面的水接触角，测试结果见表4；
表4各涂层试样不同pH溶液浸泡后水接触角
从上表4中可以看出浸泡后的水接触角与浸泡前基本相同，主要是由于该涂层分为两层一层是以聚偏氟乙烯为基底，一层以单羟基封端聚二甲基硅氧烷为上层网刷层，虽然部分涂层上层网刷层易脱落，但是聚偏氟乙烯基底还是具有良好的疏水性，从而阻止了腐蚀的发生。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种油管用防垢防腐涂料，其特征在于，所述油管用防垢防腐涂料由单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯、十三氟辛基三乙氧基硅烷和磁性微胶囊混合制得，油管用防垢防腐涂料喷涂后改性聚偏二氟乙烯与油管表面粘连形成基底，单羟基封端聚二甲基硅氧烷向涂层-空气界面偏析形成致密光滑的网刷层，磁性微胶囊向金属表面快速沉积，形成磁性微胶囊-改性聚偏二氟乙烯-单羟基封端聚二甲基硅氧烷的防垢防腐涂层；
所述改性聚偏二氟乙烯采用聚偏二氟乙烯通过强碱进行脱氟化氢，形成碳碳双键，并将碳碳双键相邻的氟原子转化为羟基；
所述磁性微胶囊通过界面聚合法以石蜡和十三氟辛基三乙氧基硅烷混合作为芯材，以聚氨酯作为壁材进行包覆，并加入了磁性中纳米三氧化二铁，组成磁性微胶囊。
2.一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述油管用防垢防腐涂料包括以下制备步骤：
(1)制备水相：按照质量比称取脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁，将脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁依次加入至聚乙烯醇质量90～95倍的去离子水中，在温度为25～30℃条件下，超声分散20～25min，再搅拌30～40min，制得水相；
(2)制备油相：将石蜡加入至石蜡质量1～1.2倍的十三氟辛基三乙氧基硅烷中，搅拌均匀，制得含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷；将甲苯-2，4-二异氰酸酯加入至甲苯-2，4-二异氰酸酯质量20～25倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，再加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量1.25～1.75倍的含蜡十三氟辛基三乙氧基硅烷，搅拌均匀，制得油相；
(3)磁性微胶囊：将油相加入至油相质量0.85～0.95倍的水相中，加入完毕后在转速为10000～12000r/min条件下，剪切乳化5～10min，剪切乳化完毕后加入甲苯-2，4-二异氰酸酯质量0.45～0.55倍的1，4-丁二醇，在温度为55～65℃，转速为100～200r/min条件下，反应3～3.5h，反应完毕后抽滤得到磁性微胶囊滤饼，将磁性微胶囊滤饼在室温下干燥12～16h后，制得磁性微胶囊；
(4)改性聚偏二氟乙烯：将聚偏二氟乙烯加入至聚偏二氟乙烯质量40～45倍的质量分数为5％的氢氧化钠溶液中，在温度为25～30℃，搅拌反应10～12h，反应完成后过滤，将滤饼用去离子水清洗2～3次后，在温度为50～60℃条件下干燥5～6h，制得改性聚偏二氟乙烯；
(5)防垢防腐涂料：按照质量比称取单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷，将单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷依次加入至单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量12～15倍的乙酸乙酯中，搅拌均匀，加入单羟基封端聚二甲基硅氧烷质量2～3倍的磁性微胶囊，超声分散10～20min后，再搅拌30～40min，得到油管用防垢防腐涂料。
3.根据权利要求2所述的一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9、聚乙烯醇和磁性纳米三氧化二铁之间质量比为2：1～1.2：1～1.5。
4.根据权利要求2所述的一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述单羟基封端聚二甲基硅氧烷、乙二胺、改性聚偏二氟乙烯和十三氟辛基三乙氧基硅烷之间质量比为1：0.75～0.85：0.5～0.6：4.2～4.5。
5.根据权利要求2所述的一种油管用防垢防腐涂料的制备方法，其特征在于，所述油管用防垢防腐涂料的使用方法为：将油管用防垢防腐涂料在压力为0.65～0.75MPa下，均匀喷涂在油管内表面，喷涂完后在温度为100～110℃条件下，静置固化0.5～1h，形成防垢防腐涂层。
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