一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层的制作方法

文档序号:14240321阅读:201来源:国知局

本发明属于轻烃发生器设备研究技术领域,具体涉及一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层。



背景技术:

“烃”就是碳、氢两种元素以不同的比例混合而成的一系列物质。其中较轻的部分,就叫做轻烃。天然气的主要成份是c1甲烷,含少量的c2乙烷,液化石油气的主要成份是c3丙烷、c4丁烷,它们在常温常压下呈气态,叫气态轻烃。c5-c16的烃在常温常压下是液态,我们就叫它液态轻烃。液态轻烃中最轻的部分是c5、c6,饱和的c5、c6是鼓泡制气的最好原料,再重一点的部分就是汽油、煤油和柴油等。轻烃燃气与天然气一样,可作为一次能源替代液化气、柴油、电等二次能源,是工业企业能源改造理想气源。轻烃燃气已通过了国家环境保护监测部门的检测,国家环保部将该燃气项目认定为“国家重点环境保护实用技术推广项目”,建设部将该新型燃气列为“城市补充燃气”,在全国推广应用。

轻烃是轻烃燃气的原料,可以制成燃烧气体供热,我们通俗称为混空轻烃燃气。液态轻烃在制备收集中使用的收集罐,除了要求具有较强的力学强度外,还必须具备长时间的耐腐蚀性,防止液态轻烃与金属罐发生渗透腐蚀和反应。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层,具有极强的耐腐蚀性和化学惰性,能够阻止液态轻烃与收集罐表面进行反应。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层,按照重量份计由以下成分制成:聚乙烯醇40-45份、聚乙烯亚胺35-45份、硬脂酸20-25份、正己烷12-15份、全氟癸基三甲氧基硅烷10-12份、二氧化锌4.5-5.5份、改性纳米二氧化硅1.0-1.5份、无水乙醇15-20份、去离子水70-80份,改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤:

(1)将10-15克的正硅酸乙酯溶解于30-40毫升的混合溶剂中,该混合溶剂由水和无水乙醇按照质量比为1:3.5-4.0的比例混合,搅拌均匀后加入1.5-2.0毫升的盐酸溶液,并用精密数显酸度计将ph值调节为3,置于70-80℃恒温箱中恒温静置3-4小时,形成凝胶;

(2)将聚丙烯酰胺与聚氧乙烯按照4-5:2-2.5的质量比混合,溶解于3-4倍体积的水中,加入质量分数占0.5-0.8%的硅烷偶联剂kh550,超声分散15-20分钟,使用醋酸调整分散体系的ph值在4.0-4.5范围,将步骤(1)制备得到的

凝胶在40-50℃下老化8-10小时,然后加入到调整ph值的分散体系中;

(3)混合搅拌均匀加热至50-60℃,水解20-30分钟,水解后加入到三口烧瓶中,35-40℃恒温水浴反应6-8小时后静置1-2小时,过滤得到产物冷冻干燥3-5小时后在400-450℃下煅烧4-6小时,冷却研磨成粉料,于100℃真空干燥箱中干燥10-12小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述使用的盐酸质量浓度为30-40%。

作为对上述方案的进一步描述,所述制备得到的涂层采用旋涂法涂覆在收集罐表面,并在室温下静置3-5小时,然后升温至60-65℃固化12-15小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,所述涂层涂覆厚度在10-15微米之间。

本发明相比现有技术具有以下优点:为了解决现有液态轻烃收集罐耐久性不强的问题,本发明提供了一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层,通过凝胶法制备硅凝胶,进一步使用聚丙烯酰胺与聚氧乙烯对其进行改性,提高二氧化硅分子的耐老化以及疏水性,经过高温煅烧后形成的纳米粒子具有极强的耐腐蚀性和化学惰性,添加到聚乙烯醇、聚乙烯亚胺组成的乳液中,制备得到具有超疏水、高疏油性能的含氟硅嵌段共聚物防护膜,能够阻止液态轻烃与收集罐表面进行反应,提高生产安全性,延长收集罐的使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层,按照重量份计由以下成分制成:聚乙烯醇40份、聚乙烯亚胺35份、硬脂酸20份、正己烷12份、全氟癸基三甲氧基硅烷10份、二氧化锌4.5份、改性纳米二氧化硅1.0份、无水乙醇15份、去离子水70份,改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤:

(1)将10克的正硅酸乙酯溶解于30毫升的混合溶剂中,该混合溶剂由水和无水乙醇按照质量比为1:3.5的比例混合,搅拌均匀后加入1.5毫升的盐酸溶液,并用精密数显酸度计将ph值调节为3,置于70℃恒温箱中恒温静置3小时,形成凝胶;

(2)将聚丙烯酰胺与聚氧乙烯按照4:2的质量比混合,溶解于3倍体积的水中,加入质量分数占0.5%的硅烷偶联剂kh550,超声分散15分钟,使用醋酸调整分散体系的ph值在4.0-4.5范围,将步骤(1)制备得到的凝胶在40℃下老化8小时,然后加入到调整ph值的分散体系中;

(3)混合搅拌均匀加热至50℃,水解20分钟,水解后加入到三口烧瓶中,35℃恒温水浴反应6小时后静置1小时,过滤得到产物冷冻干燥3小时后在400℃下煅烧4小时,冷却研磨成粉料,于100℃真空干燥箱中干燥10小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述使用的盐酸质量浓度为30%。

作为对上述方案的进一步描述,所述制备得到的涂层采用旋涂法涂覆在收集罐表面,并在室温下静置3小时,然后升温至60℃固化12小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,所述涂层涂覆厚度在10-15微米之间。

实施例2

一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层,按照重量份计由以下成分制成:聚乙烯醇42份、聚乙烯亚胺40份、硬脂酸22份、正己烷13份、全氟癸基三甲氧基硅烷11份、二氧化锌5.0份、改性纳米二氧化硅1.2份、无水乙醇18份、去离子水75份,改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤:

(1)将12克的正硅酸乙酯溶解于35毫升的混合溶剂中,该混合溶剂由水和无水乙醇按照质量比为1:3.8的比例混合,搅拌均匀后加入1.8毫升的盐酸溶液,并用精密数显酸度计将ph值调节为3,置于75℃恒温箱中恒温静置3.5小时,形成凝胶;

(2)将聚丙烯酰胺与聚氧乙烯按照4.5:2.2的质量比混合,溶解于3.5倍体积的水中,加入质量分数占0.6%的硅烷偶联剂kh550,超声分散18分钟,使用醋酸调整分散体系的ph值在4.0-4.5范围,将步骤(1)制备得到的凝胶在45℃下老化9小时,然后加入到调整ph值的分散体系中;

(3)混合搅拌均匀加热至55℃,水解25分钟,水解后加入到三口烧瓶中,38℃恒温水浴反应7小时后静置1.5小时,过滤得到产物冷冻干燥4小时后在430℃下煅烧5小时,冷却研磨成粉料,于100℃真空干燥箱中干燥11小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述使用的盐酸质量浓度为35%。

作为对上述方案的进一步描述,所述制备得到的涂层采用旋涂法涂覆在收集罐表面,并在室温下静置4小时,然后升温至63℃固化13小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,所述涂层涂覆厚度在10-15微米之间。

实施例3

一种应用于液态轻烃收集罐表面的涂层,按照重量份计由以下成分制成:聚乙烯醇45份、聚乙烯亚胺45份、硬脂酸25份、正己烷15份、全氟癸基三甲氧基硅烷12份、二氧化锌5.5份、改性纳米二氧化硅1.5份、无水乙醇20份、去离子水80份,改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤:

(1)将15克的正硅酸乙酯溶解于40毫升的混合溶剂中,该混合溶剂由水和无水乙醇按照质量比为1:4.0的比例混合,搅拌均匀后加入2.0毫升的盐酸溶液,并用精密数显酸度计将ph值调节为3,置于80℃恒温箱中恒温静置4小时,形成凝胶;

(2)将聚丙烯酰胺与聚氧乙烯按照5:2.5的质量比混合,溶解于4倍体积的水中,加入质量分数占0.8%的硅烷偶联剂kh550,超声分散20分钟,使用醋酸调整分散体系的ph值在4.0-4.5范围,将步骤(1)制备得到的凝胶在50℃下老化10小时,然后加入到调整ph值的分散体系中;

(3)混合搅拌均匀加热至60℃,水解30分钟,水解后加入到三口烧瓶中,40℃恒温水浴反应8小时后静置2小时,过滤得到产物冷冻干燥5小时后在450℃下煅烧6小时,冷却研磨成粉料,于100℃真空干燥箱中干燥12小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(1)所述使用的盐酸质量浓度为40%。

作为对上述方案的进一步描述,所述制备得到的涂层采用旋涂法涂覆在收集罐表面,并在室温下静置5小时,然后升温至65℃固化15小时即可。

作为对上述方案的进一步描述,所述涂层涂覆厚度在10-15微米之间。

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