专利名称：海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料及制造方法
技术领域：
本发明涉及海洋平台大气区管道气相阴极保护防腐技术领域，特别涉及一种固体电解质涂料。
背景技术：
自1拟4年发明阴极保护技术至今，虽然这项有效而经济的防腐措施一直被人们广泛应用，但多年以来，国内外阴极保护技术只能用于液态电解质环境和土壤环境等连续相的电解质环境中。金属构件能否实施阴极保护必须具备三个条件(1)被保护金属必须处于连续的电解质环境之中；(2)被保护金属在电解质环境中容易被极化；(3)被保护金属、阳极和电解质能形成导电回路。对于直接暴露在气相环境中的金属设备或构件，以及各种储罐、管道位于水线以上的部位、以及气液两相交界的地带等情况腐蚀介质是非连续相分散的高阻抗薄液膜，利用传统的阴极保护方法时，外加电流无法达到被保护金属的全部表面传统的阴极保护方法也难以达到理想的效果，甚至不能够实现阴极保护。
发明内容
本发明的目的是提供一种海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，能够实现海洋平台大气区管道气相阴极保护。其涂膜具有离子导通功能、优良的可施工性和储存稳定性，良好的粘接力、冲击韧性等物理性能，可迅速固化、膜层均勻，生产工艺简单，性价比高。本发明采用的技术方案是一、海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的原料包括1、水性环氧固化剂(工业品)，产品牌号Aradur340张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第503页。性质以水为分散介质，使用安全，方便，能极大的降低涂料的VOC含量；与环氧树脂配合后制得的漆膜，附着力优异，丰满度高，高弹性，耐磨，可以抵御多种化学药品的腐蚀。用途用于涂料成膜基料，制备水性环氧涂料。生产厂美国亨斯迈先进材料有限公司。2、高效无机颜填料分散剂(工业品)，产品牌号=Dispersant 900耿星主编现代水性涂料助剂手册，中国石化出版社，第74页。性能高效无机颜填料分散剂能够对电解质填料提供高效的分散性，使涂料粘度稳定。用途用于乳液体系中无机颜填料的分散。生产厂(深圳)海川化工科技有限公司3、流变助剂(工业品)，产品牌号Rheo WT-202
耿星主编现代水性涂料助剂手册，中国石化出版社，第232页。性能流变助剂能够提供很好的增稠和优异的流平性能。用途用于水性涂料体系中的流变助剂。生产厂德谦化学有限公司“德谦(上海)化学有限公司”4、矿物油基消泡剂(工业品)，产品牌号BI-033耿星主编现代水性涂料助剂手册，中国石化出版社，第157页。性能该消泡剂是疏水成分在石蜡基矿物油中的混合物，不含有机硅，贮存稳定性好，能够消除涂料体系生产及应用过程中的气泡。用途用于水性涂料体系中的消泡助剂。生产厂德国毕克化学5、乳胶漆高效分散剂(工业品)，产品牌号AMP-95耿星主编现代水性涂料助剂手册，中国石化出版社，第447页。性能具有高效的分散性，有效地控制体系的pH值，改进增稠剂的性能。用途用于水性涂料体系中的多功能助剂。生产厂美国陶氏化学安格斯ANGUS公司6、羟乙基纤维素(工业品)，产品牌号=Cellosize耿星主编现代水性涂料助剂手册，中国石化出版社，第299页。性能非离子水溶性聚合物，在乳液中起到增稠、乳化、分散、稳定的作用，具有极好的相容性。用途用于水性涂料体系中的增稠、触变助剂。生产厂美国陶氏化学7、二价酸酯混合物(工业品)，产品牌号=DBE-IB耿星主编现代水性涂料助剂手册，中国石化出版社，第189页。性能DBE-IB是三种二价酸酯组成的混合物，俗称尼龙酸二甲酯，是由15%丁二酸二异丁酯，58%戊二酸二异丁酯和27%己二酸二异丁酯三种良好环境溶剂的组合。二价酸酯混合物的加入能够改善乳液的成膜性能，降低成膜温度，提高乳液的冻融稳定性。用途用于水性涂料体系中帮助聚合物成膜的成膜助剂。
生产厂美国杜邦公司8、蒙脱石粉(工业品)，蒙脱石粉400目，白度80，密度60g/cm3，表观粘度50mPa. s。浙江三鼎科技有限公司生产销售。9、β -Al2O3粉(β型氧化铝粉)120—325目，上海硅酸盐研究所使用的蒙脱石粉、β -Al2O3粉为固体电解质材料，蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物，属单斜晶系。蒙脱石具有复网层结构，由两层硅氧四面体层和夹在中间的水铝石层构成。蒙脱石通常含有三种状态的水，表面自由水，层间吸附水和晶格水。蒙脱石和β -Al2O3具有很强的离子交换能力，是本固体电解质涂料的关键组成部分。10、环氧树脂(工业品)，产品牌号CYD_U8张秀梅郭淑静主编国内外涂料树脂品种手册，化学工业出版社第387页。用途用于涂料成膜基料，制备水性环氧涂料。生产厂巴陵石油化工有限公司(中国石油化工集团公司巴陵石油化工有限责任公司)。11、去离子水本发明的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其特征在于由 A液和B液组成，其中A液按重量份计，由1份的水性环氧固化剂、1份去离子水、0. 0006 0. 0021份的高效无机颜填料分散剂、0. 001 0. 01份的流变助剂、0. 001 0. 01份的矿物油基消泡剂、0. 001 0. 003份的乳胶漆高效分散剂、0. 001 0. 01份的羟乙基纤维素、 0.012 0. 12份的二价酸酯混合物以及0. 1 0.5份的蒙脱石粉、0. 05 0. 5份的β-Al2O3 粉；B液是环氧树脂；使用时的配料组成为1重量份的A液和0. 2 0. 5重量份的B液混合均勻。二、海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法主要设备不锈钢料桶、高速分散机、砂磨机生产方法在不锈钢的料桶中，加入水性环氧固化剂和去离子水，将其加以混合， 在搅拌的情况下加入高效无机颜填料分散剂、流变助剂、矿物油基消泡剂、乳胶漆高效分散剂、羟乙基纤维素、二价酸酯混合物，将其温度控制在25°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入蒙脱石粉、β -Al2O3粉，高速搅拌0. 25h后用砂磨机研磨0. 5 Ih制成该涂料中的A 液。B液为环氧树脂。海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的使用方法在现场，作业人员按比例1 0.2 0.5将A液和B液混合均勻，熟化10分钟后，均勻涂覆在被保护物表面上。本发明与现有技术相比的有益效果1、本发明的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其涂膜具有离子导通功能、具有优良的可施工性和储存稳定性，良好的粘接力、冲击韧性等物理性能，可迅速固化、膜层均勻，生产工艺简单，性价比高，是实现海洋平台大气区管道气相阴极保护的关键组成部分。2、生产工艺简单，无须特殊设备。
具体实施例方式实施例1海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入1份的水性环氧固化剂AradUr340和1份去离子水，将其加热、控制温度在25°C， 加以混合，在搅拌的情况下加入0. 001份的高效无机颜填料分散剂Dispersant 900,0. 001 份的流变助剂Mieo WT-202、0. 0045份的矿物油基消泡剂BI_033、0. 001份的乳胶漆高效分散剂AMP-95、0. 01份的羟乙基纤维素Cellosize和0. 02份的二价酸酯混合物DBE-IB， 将其温度控制在25°C，加以高速搅拌；在搅拌的情况下加入0. 1份的蒙脱石粉、0. 2份的 β -Al2O3粉，高速搅拌0. 25h后用砂磨机研磨0. 5h制成该涂料中的A液。B液是环氧树脂 CYD-128，使用时1重量份的A液和0. 32重量份的B液加以混合均勻制成海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料。实施例2海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入1份的水性环氧固化剂AradUr340和1份去离子水，将其加热、控制温度在25°C， 加以混合，在搅拌的情况下加入0.0012份的高效无机颜填料分散剂Dispersant 900、 0. 0015份的流变助剂Mieo WT-202、0. 0035份的矿物油基消泡剂BK33、0. 0015份的乳胶漆高效分散剂AMP-95、0. 008份的羟乙基纤维素Cellosize和0. 04份的二价酸酯混合物 DBE-IB，将其温度控制在25°C，加以高速搅拌；在搅拌的情况下加入0. 2份的蒙脱石粉(蒙脱石粉400目，白度80，密度60g/cm3,表观粘度50mPa. s)、0· 1份的β -Al2O3粉(β型氧化铝粉，120-325目)，高速搅拌0. 2 后用砂磨机研磨0.证制成该涂料中的A液。B液是环氧树脂CYD-128，使用时1重量份的A液和0. 36重量份的B液加以混合均勻制成海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料。实施例3海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入1份的水性环氧固化剂AradUr340和1份去离子水，将其加热、控制温度在25°C， 加以混合，在搅拌的情况下加入0.0015份的高效无机颜填料分散剂Dispersant 900、 0. 002份的流变助剂Mieo WT-202、0. 0025份的矿物油基消泡剂BK33、0. 002份的乳胶漆高效分散剂AMP_95、0. 005份的羟乙基纤维素Cellosize和0. 06份的二价酸酯混合物 DBE-IB，将其温度控制在25°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 15份的蒙脱石粉，蒙脱石粉400目，白度80，密度60g/cm3,表观粘度50mPa. s，加入0. 15份的β -Al2O3粉(β型氧化铝粉，120-325目)，高速搅拌0. 2 后用砂磨机研磨0.证制成该涂料中的A液。B液是环氧树脂CYD-128，使用时1重量份的A液和0. 38重量份的B液加以混合均勻制成海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料。实施例4海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入1份的水性环氧固化剂AradUr340和1份去离子水，将其加热、控制温度在25°C，加以混合，在搅拌的情况下加入0. 0017份的高效无机颜填料分散剂Dispersant 900,0. 005份的流变助剂Mieo WT_202、0. 003份的矿物油基消泡剂BK33、0. 0025份的乳胶漆高效分散剂AMP_95、0. 003份的羟乙基纤维素Cellosize、。. 07份的二价酸酯混合物 DBE-IB，将其温度控制在25°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 25份的蒙脱石粉(蒙脱石粉400目，白度80，密度60g/cm3，表观粘度50mPa. s)、0. 05份的β -Al2O3粉(β型氧化铝粉，120-325目)，高速搅拌0. 2 后用砂磨机研磨0.证制成该涂料中的A液。B液为环氧树脂CYD-128，使用时1重量份的A液和0. 4重量份的B液加以混合均勻制成海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料。实施例5海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法。在不锈钢的料桶中，加入1份的水性环氧固化剂和1份去离子水，将其加热、控制温度在25°c，加以混合， 在搅拌的情况下加入0. 002份的高效无机颜填料分散剂、0. 008份的流变助剂、0. 004份的矿物油基消泡剂、0. 003份的乳胶漆高效分散剂、0. 001份的羟乙基纤维素、0. 08份的二价酸酯混合物，将其温度控制在25°C，加以高速搅拌，在搅拌的情况下加入0. 18份的蒙脱石粉、0. 12份的β -Al2O3粉，高速搅拌0. 25h后用砂磨机研磨0. 5h制成该涂料中的A液。B 液是环氧树脂，使用时1重量份的A液和0. 42重量份的B液加以混合均勻制成海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料。水性环氧固化剂，产品牌号AradUr340。高效无机颜填料分散剂，产品牌号 Dispersant 900。流变助剂，产品牌号Aheo WT-202。矿物油基消泡剂，产品牌号BK33。 乳胶漆高效分散剂，产品牌号AMP-95。羟乙基纤维素，产品牌号Cellosize。二价酸酯混合物，产品牌号DBE-IB。蒙脱石粉400目，白度80，密度60g/cm3，表观粘度50mPa. s。 β-Al2O3粉(β型氧化铝粉)120-325目。环氧树脂，产品牌号CYD_U8。效果按照以上5个实施例制备的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料及涂层性能均能达到表1测试结果。表1性能测试结果
权利要求
1.一种海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其特征在于由A液和 B液组成，其中A液按重量份计，由1份的水性环氧固化剂、1份去离子水、0. 0006 0. 0021 份的高效无机颜填料分散剂Dispersant 900,0. 001 0. 01份的流变助剂Mieo WT-202、 0. 001 0.01份的矿物油基消泡剂、0. 001 0. 003份的乳胶漆高效分散剂AMP-95、 0. 001 0. 01份的羟乙基纤维素、0. 012 0. 12份的二价酸酯混合物以及0. 1 0. 5份的蒙脱石粉、0. 05 0. 5份的β -Al2O3粉；B液是环氧树脂CYD-128，使用时的配料组成为1 重量份的A液和0. 2 0. 5重量份的B液混合均勻。
2.根据权利要求1所述的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其特征是水性环氧固化剂的产品牌号是Aradur340。
3.根据权利要求1所述的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其特征是矿物油基消泡剂产品牌号是BI-033。
4.根据权利要求1所述的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其特征是羟乙基纤维素的产品牌号是Cell0Size。
5.根据权利要求1所述的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，其特征是二价酸酯混合物的产品牌号是DBE-IB。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料的制造方法，其特征在于在水性环氧固化剂和去离子水的混合乳液中加入高效无机颜填料分散剂、流变助剂、矿物油基消泡剂、乳胶漆高效分散剂、羟乙基纤维素、二价酸酯混合物，将其温度控制在25°C，加以混合、高速搅拌，在搅拌的情况下加入蒙脱石粉、β -Al2O3 粉，高速搅拌0. 25h后用砂磨机研磨0. 5 Ih制成该涂料中的A液；B液为环氧树脂，使用时的配料组成为1重量份的A液和0. 2 0. 5重量份的B液。
全文摘要
海洋平台大气区管道气相阴极保护用固体电解质涂料，应用于管道防腐。A液由水性环氧固化剂、去离子水、高效无机颜填料分散剂、流变助剂、矿物油基消泡剂、乳胶漆高效分散剂、羟乙基纤维素、二价酸酯混合物以及蒙脱石粉、β-Al2O3粉制成，B液为环氧树脂，使用时将A液和B液混合固化形成涂膜。能实现海洋平台大气区管道气相阴极保护。具有优良的可施工性和储存稳定性，其涂膜具有离子导通功能、良好的粘接力、冲击韧性等物理性能，可迅速固化、膜层均匀，生产工艺简单，性价比高。
文档编号C09D5/08GK102304317SQ20111019171
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者周冰, 张彦军, 张盈盈, 张贻刚, 徐忠苹, 杨耀辉, 解蓓蓓, 韩文礼 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团工程技术研究院