一种耐磨内防腐涂料及其制备和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种耐磨内防腐涂料及其制备和应用；该涂料按重量100%计由锆改性酚醛树脂15～20%，流性调节树脂1～5%，瓷粉3～5%，碳化硅1～2%，癸二酸二酰肼3～5%，羧甲基化聚丁二烯环氧树脂余量组成；用一种结晶树脂作为流变性能调节剂，改变传统涂料在挤涂施工时涂层不均匀，导致防腐效果不好，且不能长距离内挤涂的问题，选用羧甲基化聚丁二烯环氧树脂和锆改性酚醛树脂作为主剂，并引入碳化硅填料，大幅提高了涂料机械强度和耐磨性，该涂料用于长距离管道在线内挤涂，解决长距离旧管道在线内防腐/修复的问题，具有流变性好、附着力强、抗磨耐蚀、固化时间短的特点。
【专利说明】一种耐磨内防腐涂料及其制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于管道在线修复耐磨防腐涂料及其制备方法，尤其适用于长距 离在用已腐蚀管件的在线修复。
【背景技术】
[0002] 油气田注采系统管道数量大，高含水采油、采出水回注管道腐蚀严重，以内腐蚀为 主。内挤涂是目前较为常用的管道防腐手段，可使其达到减缓腐蚀磨损，延长油管使用寿 命。在已有的技术中，对于在役管道内防腐特别是长距离在役管道在线内修复工艺，所采用 的挤涂材料存在涂层耐温耐压能力低，挤涂过程中管道上下壁涂层不均匀、易流挂，涂层耐 磨性不足等缺陷。
[0003] 如在CN1621464公开了一种耐强酸内防腐涂料及制造方法，涂料各组分的重量比 为：1重量份环氧树脂、〇. 3重量份二甲苯、0. 3重量份二丙酮醇、0. 4重量份环己酮、0. 2? 0. 5重量份酚醛树脂、0. 1?0. 2重量份氧化铬绿、0. 1?0. 2重量份沉淀硫酸钡、0. 1?0. 2 重量份石墨、〇. 05?0. 1重量份聚四氟乙烯、0. 01?0. 1重量份聚丙烯酸酷共聚体溶液、 0. 01?0. 1重量份聚甲基烷基硅氧烷溶液、0?0. 2重量份聚酞胺蜡组成。但是，这种无溶 剂型涂料在长距离施工中易产生"上薄下厚"不均匀现象，施工不当还有发生卡阻，涂层存 在缺陷，不能达到施工指标。
[0004] CN1733854公开了一种用于石油管的防护涂料及其制备方法和施工方法，涂料各 组分的重量比为：本防护涂料按重量百分比包括：聚苯硫醚55?95,附着力增强剂3? 30,耐磨蚀增强剂1?20,所述的附着力增强剂至少为微米级或纳米级的二氧化钛、三氧化 二铬、三氧化二钴、碳纤维中的一种，耐磨蚀增强剂至少为微米级或纳米级的三氧化二铝、 硫化铜、碳化硅、二硫化钥、碳纤维、二氧化硅中的一种。但是，这种溶剂型涂料，溶剂在长距 离密闭空间不易挥发，造成涂层质量较差，施工距离短。
[0005] 通过比较可以看出，目前现有的涂料均不能满足大规模长距离旧管道在线修复要 求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是开发一种用于长距离旧管道在线修复耐磨内防腐涂料配方及生 产工艺，使其具有流变性能良好、附着力强、抗磨耐蚀、固化时间较短等优良特点，适用于长 距离旧管道在线内修复。
[0007] 木发明的目的可通过如下配方来实现：按重量100%计：
[0008] 锆改性酚醛树脂15?20%，流性调节树脂1?5%，瓷粉3?5%，碳化硅1?2%，癸 二酸二酰肼3?5%，羧甲基化聚丁二烯环氧树脂余量。
[0009] 本发明的主剂选用羧甲基化聚丁二烯环氧树脂和锆改性酚醛树脂。环氧化丁二 烯树脂这类脂肪族环氧树脂，分子结构不含苯环，也无脂环，环保性较好，固化后的强度、韧 性、粘接性、耐温性能良好。经过羧甲基化改性后，环氧化丁二烯树脂分子中环醇羟基中部 分-OH改变为-O-CH2-COO-,醇羟基与羧基形成网状氢键结构，增强树脂耐温性能、韧性。随 着水溶性增加，也可降低环氧树脂最低添加浓度，降低成本，提高经济效益。
[0010] 锆改性酚醛树脂，环氧值为0. 15,分子量为5000?8000,分子结构如下：
[0011]
【权利要求】
1. 一种耐磨内防腐涂料，其特征在于：按重量100%计：锆改性酚醛树脂15?20%，流性 调节树脂1?5%，瓷粉3?5%，碳化硅1?2%，癸二酸二酰肼3?5%，羧甲基化聚丁二烯环 氧树脂余量。
2. 如权利1所述的耐磨内防腐涂料，其特征在于：锆改性酚醛树脂，环氧值为0. 15,分 子量为5000?8000,分子结构如下：
3. 如权利1所述的耐磨内防腐涂料，其特征在于：所述羧甲基化聚丁二烯环氧树脂，环 氧值为0. 09,分子量为4500?12000。
4. 一种权利1所述的耐磨内防腐涂料的制备方法，其特征在于： (1) 羧甲基化环氧化丁二烯树脂的合成 称取2molD-17型环氧树脂，溶解于500mL乙醇中，在室温下放置24h，达到溶胀平衡； 倒入250mL三颈瓶中，用10% (m/v)氢氧化钠溶液调节pH值，边搅拌边加入0. 5mol氯乙酸 钠，将三颈瓶放入水浴中，恒温搅拌lh，将产物胶液冷却至室温，用质量分数为10% (m/v)冰 乙酸溶液将产物胶液pH值调节为6?7,将胶液浓缩、干燥、粉碎过孔径为0. 125mm筛，制得 粉末状羧甲基化环氧化丁二烯树脂； (2) 结晶聚酯树脂的合成 将0. 5mol对苯二甲酸、己二酸、乙二醇、新戊二醇及0. Imol催化剂碳酸氢钠投入反 应釜中进行反应，待其融化后通入氮气，逐步升温至240°C，当收集的水量为理论出水量的 95%时，加入0. Imol亚磷酸三苯酯进行真空缩聚，同时跟踪测酸值和分子量，当pH=5. 5时， 通氮气消真空，得到端羟基聚酯树脂，降温至170°C，加入0. 3mol偏苯三酸酐进行酸化，逐 步升温至200°C，再施加真空，以脱除任何残留痕迹量的水分和未反应的单体，当pH=3时， 撤除真空，降温出料，得到目标结晶聚酯树脂； (3) 锆改性酚醛树脂的合成 在装有电动搅拌器的IL四口烧瓶中，加入甲醛、苯酚、碳酸钠，摩尔比为1:3:0. 2,其中 碳酸钠为催化剂，在油浴中加热，待温度升至70?75°C，反应3h，接着加入氯化锆，与甲醛 摩尔比为1:0. 5,升温至KKTC，待出现回流后，回流4h，降温至室温，真空脱水，出料，冷却 后得到固体锆改性酚醛树脂； (4) 涂料的制备 将羧甲基化环氧化丁二烯树脂加热到40°C加入到KKTC锆改性酚醛树脂中，加入磁粉 和碳化硅搅拌均匀，冷却至50°C加入结晶聚酯树脂，采用高速搅拌分散机，将其分散在涂料 中；使用时在室温下加入癸二酸二酰肼混合搅拌均匀。
5. -种权利1所述的耐磨内防腐涂料的应用，其特征在于：用于长距离管道的在线内 防腐，采用结晶聚酯树脂做为流性调节剂，根据管道内壁涂料的受力状态调节粘度。
【文档编号】C09D163/00GK104341949SQ201310333160
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】郭钢, 朱方辉, 杨全安, 慕立俊, 李明星, 李琼玮 申请人:中国石油天然气股份有限公司