用於螺紋連接的納米複合塗層的製作方法

2023-07-14 07:51:41

專利名稱：：用於螺紋連接的納米複合塗層的製作方法
技術領域：
：本發明的具體實施方式涉及塗層體系，尤其是用於螺紋連接，在一個具體的實施方式中，涉及耐腐蝕的納米複合塗層。
背景技術：
：在油田中，通常的做法是使用金屬管從地下油儲或油層中抽取油或氣。該抽取技術通常需要在地下鑽出井眼，並在井眼內部裝上相應的大直徑的金屬管，稱為套管，以使得井的結構穩定並防止其倒塌。隨後，一旦完成了井的深度，一串小直徑的金屬管，稱為油井出油管，置於油井中用於將氣態或液態的烴泵送到表面。構成油井出油管的管子成串的連接成限定的長度，以使得該長度能足夠達到抽取所需的深度。套管和出油管都是構成管的部件，其利用螺紋接頭連接在一起。在裝配任何一個套管或油井出油管期間，螺紋和管的其它表面的磨損造成滑動接觸是可能出現的一個重要的難題。通常在裝配管子的過程中，使用塗層或油脂塗到螺紋連接的凸螺紋件和凹螺紋件的表面上以避免磨損。該塗層一般使用微粒的重金屬，例如Pb或Cu。然而，塗層的使用存在重大的障礙。值得注意的是，重金屬的濃度過量會導致其積累在人和動物的體內，導致嚴重的疾病。而且，存在於塗層中的重金屬也可能汙染土壤、地下水和海水，引起環境的危害。此外，考慮到這些危害，當使用塗層時需要留心禁止丟棄重金屬的嚴格規定，其增加了塗層的使用成本。除上述的後果之外，塗層的使用需要其它的操作，例如在使用期間現場清潔和塗布螺紋連接。這些操作費錢費時，無奈，因為它們是勞動密集型作業。此外，這些操作使人身安全遭受危險，因為他們需要移動管子且經常在不利條件下進行。在使用塗層時另一個潛在的危險是塗布不足或塗布過度的危險。塗布不足時，塗層不充分和/或塗層不能完全分布到螺紋連接的表面，導致其無法避免磨損。而如果塗層過度使用會克服塗布不足，該方法導致塗布過度的危險，造成過多的塗層鋪在螺紋接頭上的情況。塗布過度的潛在後果是，在裝配接頭的過程中，過多的塗層不能通過管部件螺紋部分的末尾排出。多餘的塗層因此造成接頭內部的高壓，導致管部件在螺紋部分形成塑性變形。在極個別情況下，上述塑性變形可以導致連接的凸件扁癟，使得接頭無效，且需要替換管部件和/或套管。不使用塗層的抗磨損液已經通過測試來解決這些問題。一方面，Imai等發明的國際專利申請WO2006/075774,公開了一種塗層組合物，其包括含固態潤滑粉末和粘結劑的底層，和不含固體顆粒的固體腐蝕防蝕塗層的上層。在緊固連接的時候，由於緊固期間發生摩擦，防蝕塗層在接觸部分逐漸磨損，底層的潤滑塗層暴露在外面起到潤滑作用。另一方面，Petelot等發明的US專利號5253902，公開了用於保護金屬螺紋管的抗磨損塗層。該塗層包括薄的氧化鉛層，由鉛層的氧化來製備，其形成在以銅、鎳或鉻打底的底層上，其依次形成在基底上。另一方面，Goto等發明的國際專利申請WO2006/104251,公開了一種螺紋連接，其具有改善磨損和耐腐蝕性能，並具有粘性液體的或至少含蠟和脂肪酸鹼土金屬鹽且不含重金屬的半固態潤滑塗層的底層。該塗層也包含由水性樹脂塗層組合物形成的乾燥固體塗層的上層。然而，這些方法中每一個都是有缺點的。Imai的方法依賴於相對軟的腐蝕保護塗層，其被磨損後暴露出潤滑層。結果，腐蝕保護的機械壽命很短，且該層在不期望的區域內會隨著時間消耗殆盡，顯著的降低塗層的防腐蝕能力。Petdot提供的方法使用重金屬，例如鉛和銅，導致上述提到的環境危害和毒害。Goto提供的方法也有問題，因為當應用底層組合物時，液態或半固態潤滑塗層的底層容易遇到塗布過度或塗布不足的問題。由於至少一個上述的理由，需要一種保護系統，其可以改進耐腐蝕性，尤其是在面對油氣產品工業內部的苛刻環境時。
發明內容本發明公開的具體實施方式提供了一種螺紋連接。在一個實施方式中，該螺紋連接包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件的第一螺紋部分，恰好與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合。該螺紋連接進一步包括塗在陽螺紋件和陰螺紋件中的至少一個的至少部分上的第一塗層組合物。在一個具體實施方式中，第一塗層組合物包括聚合物；含氟聚合物改性劑；至少一種防腐蝕添加劑；和至少一種直徑為約10nm-10)nm的金屬氧化物。在某些實施方式中，第一塗層組合物可以與塗在陽螺紋件和陰螺紋件中的至少一個的至少部分上的第二塗層組合物相結合。在一個實施方式中，第二塗層組合物包括聚合物；分散在聚合物中的固體潤滑劑；金屬氧化物；和溶劑。本發明公開的另一個實施方式也提供了一種螺紋連接。在一個實施方式中，該螺紋連接包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分，恰好與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合。該螺紋連接進一步包括塗在陽螺紋件和陰螺紋件中的至少一個的至少部分上的第一塗層組合物。在一個具體實施方式中，第一塗層組合物包括選自環氧樹脂和聚醯亞胺的聚合物；約0.5-15wt。/。的全氟聚醚；ii約5-15wt。/。的至少一種耐腐蝕化合物，其選自鋅鈣鍶正磷酸矽酸鹽水合物、鋅轉鋁鍶正磷酸多磷酸矽酸鹽水合物、鋅鋁鉬正磷酸鹽水合物、硝基間苯二甲酸鋅和磷鉬酸鋅；和約10-15wtM的平均直徑為大約10nm-10pm的氧化鋅；第一塗層組合物的餘量部分由聚合物組成，且其中每種組分所佔的百分比以第一塗層組合物的總重量為基準。在另一個實施方式中，該螺紋連接包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分，恰好與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合。該螺紋連接進一步包括塗在陽螺紋件和陰螺紋件中的至少一個的至少一部分上的第一塗層組合物。在一個具體實施方式中，第一塗層組合物包括聚合物；約0.5-15wtM的含氟聚合物改性劑；約5-15wt^的耐腐蝕齊IJ，其包含Zn、Ca、Mg、Sr、Al、磷酸鹽官能團、鉬酸鹽官能團、磷鉬酸鹽官能團和磷矽酸鹽官能團中的至少一種；和約10-15wt。/。的平均直徑為約10nm-10nm的無機粒子；第一塗層組合物的餘量部分由聚合物組成，且其中每種組分0f佔的百分比以第一塗層組合物的總重量為基準。本發明公開的具體實施方式還提供了一種保護螺紋連接的方法。在一個實施方式中，該方法包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分，恰好與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合。該方法進一步包括提供一種第一塗層組合物。該第一塗層組合物包括聚合物；約0.5-15wty。的含氟聚合物改性劑；約5-15wtX的耐腐蝕劑，其包含Zn、Ca、Mg、Sr、Al、磷酸鹽官能團、鉬酸鹽官能團、磷鉬酸鹽官能團和磷矽酸鹽官能團中的至少一種；和約10-15wtM的平均直徑為約10nm-10pm的無機粒子；第一塗層組合物的餘量部分由聚合物組成，且其中每種組分所佔的百分比以第一塗層組合物的總重量為基準。該方法進一步包括提供一種第二塗層組合物。第二塗層組合物包含幹膜12潤滑劑。該方法也包括將第一塗層和第二塗層分別應用到螺紋連接的陽螺紋件和陰螺紋件中的至少一個的至少螺紋部分上。公開的另外的實施方式提供了一種螺紋連接。該連接包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分恰好與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合，其中陽螺紋件或陰螺紋件的至少一個表面被噴砂處理；塗在陽螺紋件的螺紋部分上的第一塗層組合物包含環氧樹脂；約0.5-15wt。/。的全氟聚醚；約5-15wt。/。的至少一種耐腐蝕化合物，其選自鋅鈣鍶正磷酸矽酸鹽水合物、鋅鈣鋁鍶正磷酸多磷酸矽酸鹽水合物、鋅鋁鉬正磷酸鹽水合物、硝基間苯二甲酸鋅和磷鉬酸鋅；和約10-15wty。的平均直徑在大約10nm-10iam之間的氧化鋅；第一塗層組合物的餘量部分由聚合物組成，且其中每種組分所佔的百分比以第一塗層組合物的總重量為基準；塗在陰螺紋件的螺紋部分上的第二塗層包含約4-16wt。/。的聚四氟乙烯(PTFE);約8-24wty。的活性環氧樹脂；約l-6wty。的二氧化鈦；和溶劑；其中，每種組分的量都是以第二塗層組合物的總重量為基準的。本發明公開的其它實施方式指向的組合物可以應用於螺紋連接或其它表面。圖1是包含陽螺紋件和陰螺紋件的配套螺紋的橫剖面視圖2A和2B是圖1中陽螺紋件和陰螺紋件的橫剖面視圖，顯示了第一塗層和第二塗層體系塗在陽螺紋和陰螺紋起始的貼合表面上從而提供起碼的腐蝕保護；圖3A-3E是陽螺紋件和陰螺紋件的貼合表面的示意圖，表示實施方式中第一塗層和第二塗層體系的結合形式；圖4是具體實施方式中，利用石墨作為固體潤滑劑的基於聚醯亞胺的塗層體系的百格試驗的照片，說明該塗層體系對基底具有優秀的粘附性；圖5是實施方式中，以聚醯亞胺為母料的且具有不同比率石墨與SiC的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖6是實施方式中，以聚醯亞胺為母料的且含石墨和不同濃度的聚合碳氟化醇(D10H)的塗層組合物，與圈數相關的摩擦係數的繪圖7是以聚醯亞胺為母料的且具有不同濃度MoS2和D10H的塗層的實施方式中，與圈數相關的摩擦係數的繪圖8是實施方式中，以聚醯亞胺為母料的且具有不同比率MoS2和SiC的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖9是實施方式中，以聚醯亞胺為母料的且具有不同濃度PTFE和SiC的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖IO是實施方式中，以聚醯亞胺為母料的含D10H且具有不同的固體潤滑齊U(TP9:石墨、TP11:PTFE、TP30:MoS2、TP36:HDPE、TP33:MoS2/SiC、TP14:石墨/SiC)的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖11是實施方式中，以聚醯亞胺為母料的具有不同的固體潤滑劑的塗層，與潤滑劑相關的平均摩擦係數和磨損係數的直方圖12是實施方式中，剝離了聚醯亞胺塗層，無底漆(組合物TP30)，在大約進行了70h中性鹽噴霧試驗(SST)的實施方式的照片；圖13顯示了水解聚醯亞胺/金屬中間層的機理；圖14是實施方式中聚醯亞胺塗層組合物TP9在進行了約500hSST後的照片。縮水甘油氧丙基三乙氧基矽烷(GPTES)底漆存在於塗層和基材之間；圖15A和15B是實施方式中，具有工業環氧底漆的聚醯亞胺塗層組合物TP14，進行了大約300小時鹽霧實驗後的照片(15A)，進行了大約500小時鹽霧實驗後的照片(15B);圖16A和16B是實施方式中，具有工業環氧底漆的聚醯亞胺塗層組合14物TP30，進行了大約500小時SST後的照片(16A)，16A的特寫圖(16B)，顯示出該塗層的表面有裂開的氣泡；圖17A-17C是實施方式中，聚醯亞胺塗層組合物TP30，進行了大約500小時SST後的照片，顯示出塗層剝落；觀察到在塗層剝落的瞬間沒有塗層的地方基本上沒有腐蝕(17A)，其暴露在環境中IO分鐘後(17B)，之前是清潔的，暴露的基材表面出現鏽；又暴露在環境中IO分鐘後(17C)，除去頂部的塗層，顯示出基本沒有腐蝕；圖18是實施方式中塗層組合物TP65在進行了大約300小時SST後的照片；圖19是實施方式中，以環氧樹脂為母料的且具有不同濃度的石墨和D10H的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖20是實施方式中，以環氧樹脂為母料的且具有不同濃度MoS2的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖21是實施方式中，以環氧樹脂為母料的且具有不同濃度的HDPE的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖22是實施方式中，以環氧樹脂為母料的且具有不同的潤滑劑的塗層，與圈數相關的摩擦係數的繪圖23是實施方式中，塗層組合物TE13，無底漆，在大約進行了200hSST試驗的照片，顯示出劃痕周圍出現剝落；圖24A和24B是一個實施方式中，塗層組合物TE20，進行鹽霧實驗後無底漆，進行了大約300小時SST後的照片(24A)，進行了大約500小時SST後的照片(24B);圖25A和25B是實施方式中，以環氧樹脂為母料的塗層組合物TE33禾口TE34，進行了大約400小時SST後的照片，TE33(25A);TE34(25B);圖26A-26C是實施方式中，以環氧樹脂為母料的塗層組合物TE48、TE49、TE50，進行了大約400小時SST後的照片，TE48(26A);TE49(26B);TE50(26C);圖27A和27B是實施方式中，以環氧樹脂為母料的塗層組合物TE49和TE50，進行了大約400小時中性鹽霧暴露後的照片，TE49(27A);TE50(27B);圖28是實施方式中，以環氧樹脂為母料的具有不同防腐蝕添加劑的塗層組合物TE33、TE34、TE48、TE49、TE50，與圈數相關的摩擦係數的繪圖29A-29C是實施方式中，以環氧樹脂為母料的塗層組合物TE44經過SST實驗後的照片，500小時(29A);1100小時(29B);2000小時(29C);圖30是以環氧樹脂為母料的塗層組合物TE44之下的金屬基底經過SST實驗後的照片；圖31是實施方式中，以環氧樹脂為母料的具有不同數量的HeucophosZCP和ZnO以及不同大小的ZnO的塗層組合物TE60、TE61、TE64、TE67、TE68，與圈數相關的摩擦係數的繪圖32A和32B是螺紋連接的實施方式的照片，部分螺紋塗有以環氧樹脂為母料的塗層組合物TE64(32A)和TE67(32B);未塗的區域可以觀察到腐蝕現象。具體實施例方式本發明公開的實施方式提供了用於保護螺紋連接的塗層體系，及其製備方法。該塗層體系，在某些實施方式中，包括至少一種第一塗層，配備該第一塗層是為了附著在螺紋連接的至少一個表面的至少一部分上，以便提供起碼的耐腐蝕性能。任選的，第一塗層可以提供潤滑作用。在可以替換的實施方式中，該塗層體系包括與第一塗層相結合的第二塗層組合物，配備該第二塗層組合物是為了附著在螺紋連接的至少一個表面的至少一部分上，以便提供潤滑性能。尤其是，本發明的塗層適合於例如螺紋鋼管連接，由於裝配過程中的摩擦引起的，在那裡存在極端高負荷和局部高溫。對於螺紋鋼管的額外的詳細說明可以在US6,921,110，名稱為"管的螺紋連接"，US6,971，681，名稱為"螺紋管及表面處理"，和國際專利申請WO/2007/063079，名稱為"帶有高摩擦和低摩擦塗層的螺紋連接"中找到，他們每個在此全文引入作為參考。當其用於螺紋連接時，下述的塗層體系具備重要的性能優點。通常，加工的管子是運往海外的，該過程中，其會暴露在海洋環境中。此外，加工的管子一般在靠近鑽探設備的位置，露天存放很長時間，會遭受當地的天氣環境，例如下雨和低溫或高溫。暴露在這些類型的外部環境中可以導致管的腐蝕，導致鏽蝕的形成，這不但對管的裝配有害，而且對於連接貼合的完整性和運行是有害的。因此，傳統的連接體系使用存放化合物以避免管在運輸和存儲期間的腐蝕。該存放化合物必須在管需要裝配之前被除去，且用流動的塗層化合物來幫助管子上緊。有益的是，描述於此的無塗層連接具有耐腐蝕性能和任選的潤滑性能。因此，這些連接可以在加工車間的設備上、船上和存放地進行，而無需在裝配前進行更多的處理。因此，避免了清除存放化合物和應用流動的塗層化合物的額外步驟，減少了裝配管子的時間和成本。在某些實施方式中，第一塗層組合物包括單層的具有耐腐蝕添加劑分散於其中的聚合物母體。該添加劑使得該塗層能夠保護其下的螺紋連接免於腐蝕，且該聚合物母體使得第一塗層組合物具有適合的溫度穩定性和粘附性。在可替換的實施方式中，納米級增強劑可以進一步分散在該聚合物母體的內部。有益的是，該增強劑可以改善機械性能，尤其是摩擦性能例如耐磨性。在更多的實施方式中，固體潤滑劑可以添加到該聚合物母體的第一塗層組合物中，以便為該塗層提供可選擇的摩擦係數。在某些實施方式中，第二塗層包括分散在環氧樹脂和溶劑混合物中的固體潤滑劑。附加的添加劑，例如增粘劑和聚合物改性劑，如果需要的話，可以進一步分別添加到第一塗層和第二塗層組合物中。本發明公開的這些和其它的目的和優點將在以下進行大量詳細的論述。圖1描述了首管100和次管104。管100、104具有互補的螺紋端，當咬合在一起時，形成連接110。該連接110因此包括外表面具有螺紋102的首管100，稱為"陽螺紋"或"陽螺紋件"，和內表面具有螺紋106的次管104，稱為"陰螺紋"或"陰螺紋件"。該陰螺紋件104通常是管或套管，取決於連接110的類型。陽螺紋件100的連接102可以恰好緊密配合上陰螺紋件104的螺紋106。陽螺紋件100的螺紋102和陰螺紋件104的螺紋106的放大圖描述在圖2A和2B中。在某些實施方式中，第一塗層組合物200提供起碼的耐腐蝕17性和任選的潤滑性能，其被塗在陽螺紋件和陰螺紋件IOO、104中至少一個的至少一部分上。在一個實施方式中，第一塗層200塗在陽螺紋件100的至少一部分上。第二層塗層202，當存在時，提供起碼的潤滑性能，且被塗在陽螺紋件102和陰螺紋件104中的至少一個的至少一部分上。在一個實施方式中，第二塗層組合物202塗在陰螺紋件104的至少一部分上。可以理解該配置僅是本發明公開的塗層體系配置的一個實施例。在一個可替換的實施方式中，僅可以用第一塗層組合物，且其塗在陰螺紋件104上。在其它的實施方式中，第一塗層200和第二塗層202分別大約塗在陽螺紋件100的螺紋102和陰螺紋件104的螺紋106的區域內。在又一個可替換實施方式中，第一塗層200和第二塗層202塗在陽螺紋件100和陰螺紋件104的至少一部分上，其可以包括或者不包括螺紋102、106的至少一部分。在又一個可替換實施方式中，第一塗層200和第二塗層202塗在陽螺紋件100和陰螺紋件104的基本上全部表面上。圖3A-3E描述了本發明公開的實施方式，示範了第一塗層200和第二塗層組合物202的選擇塗層配置，用在陽螺紋件100和陰螺紋件104上。在某些實施方式中，第一塗層200和第二塗層組合物202分別包含單層。可以理解提供的這些配置作為實施例，且其絕對不會限制本發明公開的實施方式。在圖3A的實施方式中，第一塗層200和第二塗層202作為單層應用到陽螺紋100和陰螺紋104上，例如，第一塗層200用在陽螺紋件100的表面上，且第二塗層202用在陰螺紋件104的表面上。可選的，描述在圖3B中，塗層200和202都可以用於螺紋連接，陽螺紋件100或陰螺紋件104，的單一表面上。例如，第一塗層200和第二塗層202都可以用在陽螺紋件100上。在另外的實施方式中，描述於圖3C中，第一塗層200和第二塗層202都可以用在陽螺紋件100和陰螺紋件104的每一個上。在另外的實施方式中，多層塗層可以塗在連接的相鄰表面上。例如，描述於圖3D中，存在的第一塗層組合物200可以作為底層和第三層塗在陽螺紋件100上，而存在的第二塗層組合物202可以作為第二層塗在陽螺紋件104上。在另外的實施方式中，第一塗層200和第二塗層202的厚度可以根據彼此進行調節。例如，描述在圖3E中，第一塗層組合物200可以比第二塗層202厚。可以理解上述圖示的配置可以根據需要進行改動。例如，塗層可以從陽螺紋件100換到陰螺紋件104上，反之亦然。可選的，第一塗層200和第二塗層組合物202的位置可以交換。此外，可以根據描述於此的實施方式添加附加層。可以根據需要，改變塗層的厚度。例如，第一塗層200和第二塗層組合物202中每一個的厚度可以在大約lpm-100iam範圍內變化。在某些實施方式中，第一塗層200和第二塗層組合物202中每一個的厚度可以在大約1(Him-4(Him範圍內變化。在其它實施方式中，第一塗層200和第二塗層組合物202的總厚度約小於80)im。在另外的實施方式中，第一塗層200的厚度大約小於40nm。在另外的實施方式中，第二塗層202的厚度約小於30pm。在其它的實施方式中，第一塗層200和第二塗層202的厚度大約相同。第一塗層200和第二塗層202可以根據本領域的普通技術進行塗敷。例如，可以噴霧塗在陽螺紋件100和陰螺紋件104上。在一個實施方式中，可以使用一種圓柱形的自動噴霧裝置(SPMAGmbH,Bissingen,Germany)。可選的，可以浸塗陽螺紋件100和陰螺紋件104。在另外的實施方式中，使用例如脈衝雷射噴鍍、化學氣相沉積和電化學沉積技術。為了在陽螺紋IOO或陰螺紋104的表面上沉積數層，可以根據需要重複使用這些技術。此外，這些技術可以單獨使用或聯合使用。在沉積之前，在某些實施方式中，該陽螺紋件或陰螺紋件的至少一個表面可以進行表面處理，以用來提高塗在表面上的積聚塗層的粘附性。該處理可進一步用來提高加工的螺紋連接的連接質量。上述的表面處理例如，但不局限於，噴砂、磷化和鍍銅。在一個實施方式中，第一塗層組合物的聚合物母體包括聚醯亞胺。聚醯亞胺具有良好的金屬粘附性，其可以提高第一塗層組合物提供的耐腐蝕性。聚醯亞胺體系的另一個優點在於其低吸水性，大約0.1wt%。低吸水性使聚醯亞胺成為隔水層，提高了第一塗層組合物提供的耐腐蝕性。聚醯亞胺還19具有耐高溫的性質，其可以穩定第一塗層組合物在滑動摩擦期間的摩擦性質。該聚醯亞胺的實施方式可以進一步與底漆結合以促進塗層的粘附性。底漆的適合例子可以包括，但不局限於，基於矽烷的底漆和基於工業環氧樹脂的底漆。矽烷基團在金屬的表面形成穩定的絡合物，而以基於環氧樹脂樹脂的底漆，其粘附性是因為環氧基與金屬表面產生反應。例如，可以利用帶有縮水甘油氧丙基三乙氧基矽垸(GPTES)的基於矽垸體系是聚醯亞胺塗層和金屬表面的分界面保持穩定。在可替換的實施方式中，第一塗層組合物的聚合母體包括環氧樹脂。環氧樹脂具有優秀的極性表面粘附性。此外，環氧樹脂可以形成自愈性薄膜，其不需要對塗層進行密集的外部加熱，即可稠化，方便加工處理組成這些材料的納米組分。在某些實施方式中，複合樹脂"L20"(R&GGmbH)，其包含低聚物雙酚-A-環氧氯丙烷樹脂，可以與作為硬化劑的異氟爾酮二胺結合起來使用。在某些實施方式中，第一塗層組合物的母體聚合物被改性。例如，該聚合物可以用少量含氟的化合物改性，例如，用活性全氟聚醚。由於含氟化合物的憎水性，該改性劑改善了該聚合物抗滲水的抗滲性。在一個實施方式中，該全氟聚醚與聚合物發生化學反應，在全氟聚醚和聚合物之間形成多種共價鍵。此外，該全氟聚醚可以與母體聚合物鏈縮合。在一個具體實施方式中，全氟聚醚包括Fluorolink⑧D10H(SolvaySolexis)。在此，該化合物有時稱為D10H。在某些實施方式中，可以使用約含0.5-15wte/。的氟的聚合物改性劑，基於第一塗層組合物的總重量。在其它實施方式中，非活性的氟化物可以用於完成該目的。在另外的實施方式中，可以使用另外的聚合物改性劑。例如，聚醯亞胺母料可以用柔性聚矽氧垸單元進行改性，其為利用被氨基丙基封端的聚二甲基矽氧烷。該矽氧垸降低了該聚合物的玻璃化轉變溫度，且因此，削弱了發生於塗層內部的機械應力。在某些實施方式中，基於第一塗層組合物的總重量，可以使用大約10-20wt。/。的聚二甲基矽氧烷。、在某些實施方式中，第一塗層組合物進一步包括納米級和/或微米級的添加劑，其能產生改善塗層性能的效果。在某些實施方式中，可以加入添加劑以便提高塗層組合物對基底的粘附性。在可替換的實施方式中，添加劑可以提高該組合物的機械穩定性。在另外的實施方式中，添加劑可以進一步提高耐腐蝕性。本發明的這些添加劑單獨或任意聯合使用於該塗層組合物中。在一個實施方式中，第一塗層組合物包括至少一種粘合添加劑。在某些實施方式中，該添加劑包括微米粒子或納米粒子。粘合添加劑的例子包括，但不局限於，氧化鋅(ZnO)和滑石粉。ZnO提高塗層組分的粘附性，特別是在潮溼的環境中，其作為填充劑，基本上防止了聚合物母體吸收溼氣。在其它的實施方式中，該粘合添加劑包括滑石粉，例如Microtak^ATl。由於它的片狀結構，滑石粉也可以作為隔水層提高塗層組合物的粘附性，同樣防止了聚合物母體的吸水。有益的，氧化鋅也可以提高塗層的耐腐蝕性，在下文中描述。在某些實施方式中，可以使用平均直徑大約在10nm-100inm之間的ZnO添加劑。在可替換的實施方式中，ZnO添加劑的平均直徑大約在10nm-10pm之間。在另外的實施方式中，ZnO添加劑的平均直徑大約在10nm-300nm之間。基於第一塗層組合物的總重量，可以使用大約10-15wtn/。的粘合添加劑。增強劑也可以加入到第一塗層組合物的聚合物母體中。增強劑的加入提高了該塗層的硬度合耐磨性，提高了其機械壽命。在某些實施方式中，增強劑還包含無機粒子。該粒子可進一步分別具有大約在微米級(約"m-約500jam)和納米級(lnm-約500nm)之間的平均直徑。在某些實施方式中，該粒子的平均直徑小於約300nm。有益的是，結果導致該塗層的機械壽命增長了，該塗層比不耐用的塗層需要更少次數的維護和替換。在一個實施方式中，可以使用碳化矽(SiC)、二氧化鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)或二氧化矽(Si02)納米粒子。在其它的實施方式中，該增強的表面可以被有機官能團改性。在某些實施方式中，基於第一塗層組合物的總重量，可以使用約5-10wtn/。的增強劑。為了使塗層具有低摩擦係數，可以將固體潤滑劑添加到塗層組合物中，以提高其潤滑性。經過螺紋連接的配合實踐證明該潤滑性質減少了機械應力和磨損，而且減少了組分接觸期間產生的熱量。在一個實施方式中，該固體潤滑劑包含微米尺寸的固體。固體潤滑劑的例子可以包括，但不局限於，聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)、石墨和MoS2，具體的組成將在下述的實施例中論述。在某些實施方式中，基於該第一塗層組合物的總重量，在該塗層組合物中可以使用大約3-30wty。的固體潤滑劑。在另外的實施方式中，該組合物包括耐腐蝕的化合物。在某些實施方式中，該耐腐蝕化合物包含Zn、Ca、Mg、Sr、Al、磷酸鹽官能團、正磷酸鹽官能團、硼磷酸鹽(borophosphate)官能團、多磷酸鹽官能團、鉬酸鹽官能團、磷鉬酸基鹽官能團、硼矽酸鹽官能團和磷矽酸鹽官能團中的至少一種。實施例可以包括，但不局限於，三磷酸鋁、鍶鋅磷矽酸鹽、磷酸鋅、氧化鋅、鉬酸鋅、磷鉬酸鋅、鈣鋅鉬酸鹽和鈣鋅磷鉬酸鹽、鋅鋁正磷酸鹽水合物、磷酸鋅水合物、鋅鉬正磷酸鹽水合物、鋅鈣鋁鍶正磷酸多磷酸矽酸鹽水合物、鍶鋁多磷酸鹽水合物、鈣鋁多磷酸鹽水合物、鋅鈣鍶正磷酸矽酸水合物、鋅硼酸正磷酸鹽水合物、磷酸氫鈣、硼磷酸鋇、硼磷酸鍶、硼矽酸轉、磷矽酸鋇、磷矽酸鍶和磷矽酸鈣。在某些實施方式中，可以使用HeucophosZCP、HeucophosZCP-Plus、HeucophosZAM、HeucophosZAM-Plus和HeucorinRZ(HeubachGmbHGermany)。可替換的這些化合物在此有時會稱為ZCP、ZCP-Plus、ZAM、ZAM-Plus和RZ。在某些實施方式中，基於第一塗層組合物的總重量，耐腐蝕化合物的總量為約5-15wt%。在其它的實施方式中，第一塗層組合物可以進一步包含提高傳導率的添加劑。例如，基於第一塗層組合物的總重量，可以使用的碳黑量為約l-5wt%。下表中描述了選擇的實施方式中，存在於第一塗層組合物中的每種組分的相對量樣品環氧樹脂(L20)HDPE(g)D10H(g)ZCP(g)ZnOl他(g)ZnO50nm(g)TE602510.3040TE612510.3004TE622510.30.540TE632510.3140TE642510.324022tableseeoriginaldocumentpage23例如，組合物TE64包含大約77.4wt。/。的L20環氧樹脂，大約3.1wt/。的HDPE和0.9wte/。的FluorolinkD10H作為固體潤滑劑，約6.2^%的HeucophosZCP，和約12.4wt。/。的具有約liim大小的ZnO。TE67包舍大約77.4wt。/。的L20環氧樹脂，大約3.1wt。/。的HDPE和0.9wt。/。的FluorolinkD10H作為固體潤滑劑，大約6.2wt。/。的HeucophosZCP，和約12.4wt。/o的具有約50nm大小的ZnO。所有的百分比都是基於組合物的總重量。第二塗層組合物的實施方式包含幹膜潤滑劑。固體潤滑劑粉末分散在包含活性環氧樹脂和溶劑的混合物當中。在某些實施方式中，該潤滑劑粉末包括聚四氟乙烯(PTFE)，溶劑包含2-甲氧基-l-甲基-乙酸乙酯。在一些實施方式中，二氧化鈦(Ti02)可以進一步加入到該組合物中。該Ti02可以在聚四氟乙烯粉末的添加之前、之後或同時加入。該組分的比例是可以根據需要改變的。該固體組分(粉末和環氧樹脂)存在量為大約20-40wt%，溶劑的存在量為約60-70wt%，其百分比基於第二塗層組合物的總重量。該固體中，PTFE粉末的存在量約為20-40wt%，環氧樹脂的存在量為約40-60wt%，Ti02粉末的存在量為約5-15wt。/。，基於固體組分的總重量計。在一個實施方式中，第二塗層組合物包括約4-16wt。/。的聚四氟乙烯(PTFE);約8-24wty。的活性環氧樹脂；約l-6wt。/。的二氧化鈦；和溶劑。為了得到一個基本上分散均一的固態粉末，組合物被攪拌了大約20分鐘。在25"C下在FordNo.4粘度杯中測試，合成樹脂的粘度為約28-32s。在可替換的實施方式中，在25"C下在FordNo.4粘度杯中測試，樹脂的粘度為約26-28s。以使用溶劑混合物。例如，使用2-甲氧基-1-甲基-乙酸乙酯和二甲苯的混合物。在可替換的實施方式中，幹膜潤滑劑可以包含自潤滑薄膜，例如金屬合金。實施例如上所述的，第一塗層和第二層塗層的實施方式可以用於螺紋連接。為了評價該塗層的性能，該塗層被噴塗在金屬基材上並經受各種各樣的測試。除非另有說明，該測試均使用N80鋼基材樣品。測試以聚醯亞胺和環氧樹脂為母料的塗層組合物的粘附性、摩擦係數、表面粗糙度、耐磨性、腐蝕度和穩定性。依據DIN50021/ASTMB117，"操作鹽霧(霧)裝置的標準操作規程"，用中性鹽噴霧試驗(SST)進行腐蝕試驗的測定。通常，試樣暴露在以特定的位置和角度噴霧的NaCl溶液中。除非另有說明，NaCl溶液的濃度範圍可以為大約3.5-20%，和大約5%。為了研究腐蝕怎樣形成、塗層什麼時候被破壞，進一步將塗層刮破使金屬基底暴露出來。依據DIN50324，用銷盤式摩擦計測試塗層組合物的摩擦係數。模擬試驗參數是P二2N，v=10cm/s，10cm/s，r=15mm，s=1000m。在某些實施方式中，陽螺紋件100和陰螺紋件104的表面在應用塗層組合物之前，先被清潔過。如果需要，可以使用一種或多種清潔技術。在第一種清潔工藝中，陽螺紋和陰螺紋件的金屬表面首先用丙酮清洗。接著，在大約75。C下，利用工業清洗試劑(BonderT5400)在超聲波清洗槽中清潔該表面約15分鐘。超聲波清洗後接著用自來水洗滌，並在大約室溫下，用UNIBONDHDH清洗劑清洗大約2分鐘。剩餘的清洗劑用自來水衝去，表面大約在12(TC下乾燥約10分鐘。在第二種清潔工藝中，陽螺紋和陰螺紋件的金屬表面首先用二甲苯清洗。接著，在大約75。C下，利用工業清洗試劑(BonderT5400)在超聲波清洗槽中清潔該表面約15分鐘。超聲波清洗後接著用自來水洗滌，並在大約8(TC下，用UMBONDHDH清洗劑清洗大約10分鐘。剩餘的清洗劑用自來水衝去，表面大約在12(TC下乾燥約10分鐘。如此準備的表面具有的平均粗糙度(Ra)為約0.61|am，平均粗糙深度(Rz)為約3.8pm，粗糙度的峰值和最小值之間(Rmax)為約4.32nm。在第三種清潔工藝中，陽螺紋和陰螺紋件的金屬表面首先進行噴砂處理。接著，在大約8(TC下，利用工業清洗試劑(BonderT5400)在超聲波清洗槽中清潔該表面約15分鐘。超聲波清洗後接著用自來水洗滌，並在大約60'C下，用UNIBONDHDH清洗劑清洗大約5分鐘。剩餘的清洗劑用自來水衝去，表面大約在12(TC下乾燥約IO分鐘。如此準備的表面具有的平均粗糙度(Ra)為約0.92pm，平均粗糙深度(Rz)為約6.09jum，粗糙度的峰值和最小值之間(Rmax)為約8.4pm。在可替換的實施方式中，清潔工藝僅包括噴砂。實施例-基於聚醯亞胺的體系聚醯亞胺母料是通過4，4'-二(3-氨基苯氧基)二苯碸(BAPPS)和均苯四酸二酐(PMDA)共聚用單體在N-甲基吡咯垸酮(NMP)溶劑中進行加聚反應製備的。來自於苯氧基和苯碸基的該單體組合物是弱極性的，其有利於粘附。如果需要，該組合物進一步允許母料中分散大量的無機納米粒子和潤滑劑粒子。此外，將含羥基的全氟聚醚(FluorolinkD10H，SolvaySolexis)作為共聚用單體加入到反應混合物中。得到的中間產物是帶有下垂的全氟聚醚側基的聚醯胺酸結構。在第一個試驗中，未處理的聚醯亞胺中混合的SiC納米粒子和固體潤滑劑(石墨)的比例顯示在下表1中。隨後將該混合物噴霧塗敷在清潔的鋼表面且熱處理的溫度最大為約150°C。表1-石墨/聚醯亞胺納米複合樣品號PMDA純度97%fe，BAPPS純度95%「gl石墨『glSiCfglD10Hrgik「腿3/N/mlTP203.88.463.500.31.20E-04TP193.88.463.500.75.65E-05TP213.88.464.9500.72.12E-04TP223.88.466.500.73.98E-04TP93.88.463.501.52.48E-04TP133.88.4603.51.51.41E-06TP143.88.461.751.751.55.18E-06TP153.88.462.60.91.56.78E"0625實施例l:百格測試-石墨/聚醯亞胺組合物依據ASTMD3359-02,"利用百格測試測量粘附力的標準測試方法"，百格測試通常用於表徵塗層的粘附力。根據該標準，一個刀刃狀的切削工具被用於在塗在基材上的塗層上製造交叉(cross-hatch)切口。隨後，將膠帶貼在切削麵的上面，然後將其剝落。如果膠帶上仍然有部分的塗層，則該塗層的粘附力是不夠的。依據標準通過視覺比較進行分級測試，其通過依據在測試段的影響區域內塗層表面被膠帶拉脫掉的部分的百分比來定義。測試樣品區的粘附力從100%通過(0級)到失敗(5級)，共分為0-5級，在5級中超過65%的測試樣品面積從表面上剝落。百格測試說明表l中給出的塗層組合物具有良好的粘附力(cc/tt0/0)。圖4顯示了實施例初始測試粘附力的典型照片。圖象顯示出該塗層仍然基本上都粘附在基材上。實施例2:摩擦特性-石墨/聚醯亞胺納米複合依據DIN50324，利用銷盤式摩擦計檢測固體潤滑劑的影響、摩擦的增強以及納米複合的耐磨損性。模擬試驗參數為P二2N，v=10cm/S，10cm/s，r=15mm，s=1000m。檢測了塗層體系TP9、TP13、TP14和TP15，它們每個具有相等量的D10H，為大約1.5g。值得注意的是，TP9樣品缺乏SiC增強劑。在圓盤上進行銷盤試驗的結果顯示在圖5中，並概括於上述表1中，其中k是耐磨性。從圖5中可以看出，當石墨作為固體潤滑劑時，可以獲得的摩擦係數為p=0.1-0.2。測得的磨損係數為k二2.5Xl(TVi^/Nm。含石墨塗層的低耐磨性被認為是由於石墨本身的柔軟性造成的，其結果導致塗層硬度的降低。石墨和SiC的加入比例為約h1(組合物TP14)時顯示出耐磨性的改善，且摩擦行為也有輕微的改善。實施例3:表面粗糙度-石墨/聚醯亞胺塗層體系摩擦學的一個重要主題是表面粗糙度是怎樣影響摩擦行為的。由於摩擦和磨損通常是同時發生的，磨損碎屑通常是在從一個表面上發生滑動過程的開始的那一刻就開始了。這些磨損碎屑顯著的增加了摩擦係數，因此，將這些碎屑從滑動路徑上除去是非常重要的。通過在粗糙表面的凹處收集碎屑來除去它。由於磨損也取決於表面的粗糙度，粗糙表面比光滑表面會製造出更多的磨損碎屑，因此可以測定基本上為最優化的磨損/摩擦平衡的表面粗糙度的範圍。結果可以使表面具有最低的摩擦係數。在聚醯亞胺體系中，通過利用聚合的碳氟化醇(D10H)，表面粗糙度被改性且基本上被優化。D10H像是一種表面活性劑，由於熱力學原因使合成的聚醯亞胺塗層的表面增大。結果降低了表面自由能，其可以用來改變表面的粗糙度。表2和圖6顯示了摩擦係數與表面粗糙度的關係。表2-石墨/聚醯亞胺塗層中D10H對表面粗糙度的影響樣品號PMDABAPPS石墨D10HRa純度97%純度950/0[g][g]—TP93.88.463.51.50.29TP193.88.293.50.70.17TP203.88.293.50.30.31從圖6中，可以看出摩擦係數的變化超過了約100%，取決於樣品的表面粗糙度。在一個實施方式中，對於聚醯亞胺體系的最佳表面粗糙度，是依據低的摩擦係數，大約為Ra=0.3pm。這是通過在聚醯亞胺母料中使用約8.5wt。/。的Fluorolink⑧D10H來實現的。此外，應該提到的是除了氟化醇的濃度，表面粗糙度還取決於潤滑劑在母料中的體積分數。為了製備可以比較的母料體系，全氟聚醚的濃度相對於未增強的母料大約保持恆定。實施例4:摩擦特性-MoSV聚醯亞胺塗層體系含第二種固體潤滑劑MoS2的塗層體系的具體實施方式的磨損和摩擦行為也進行了試驗。表3顯示出含MoS2作為潤滑劑的聚醯亞胺體系的組合物，及其相應的來自摩擦的磨損係數的試驗。除非另有說明，該母料包含聚醯亞胺。表3-MoS2/SiC塗層體系的磨損試驗結果樣品號PMDA純度97%BAPPS純度95%MoS2[g]SiC[g〗畫H[g]k[mm3/N/m]TP30TP313,83.88.298,293.51.75001.51.52.98E-045.18E-0527TP323.88.290.901.52.36E-06TP413,88.293.10.41.54.88E-04TP333.88.292.60.91.52.36E-06TP343.88.291.751.751.5U7E-05TP353.88.290.92.61.5n.d.TP363.88.463.501.5n.d.HDPETP133.88.4603.51.51.41E-06TP443.88.463.500.77.72E-04TP453.88.463.500.32.64E-03圖7顯示了僅含MoS2不含SiC納米粒子的聚醯亞胺體系(TP30、PT31、PT32、TP44和TP45)的相應的摩擦係數與滑動圈數的關係。依據測試的參數，MoS2作為潤滑劑與石墨相比，顯示出大約相同的性能。在石墨的例子中，發現全氟聚醚的濃度大約為8.5wt%(組合物TP30、TP31、TP32)時對摩擦行為最佳的。為了試驗SiC納米粒子對於摩擦性質的影響，在母料中使用的MoS2與SiC為不同比例並表徵該塗層。表徵的結果顯示在圖8中。對於含MoS2的組合物，SiC的加入僅顯示出對耐磨性的實質影響，而摩擦係數與不含SiC的塗層基本相同。這可以從圖11的比較中較好的觀察到，以下進行詳細論述。另一方面，進一步描述在圖8中，可以從某些塗層在達到約4000輪(圈)時觀察到相對低的摩擦係數，小於約0.1。當含PTFE/SiC的體系在大約2500圈後，該趨勢在圖9中也可以看到。實施例5:摩擦特性-PTFE潤滑劑為了得到較低的摩擦值，測試了向聚合物基底中加入固體潤滑劑的塗層體系。表4和圖9給出了含PTFE和PTFE/SiC的選擇性試驗。表4-PTFE/SiC塗層體系的磨損測試結果樣品號PMDA純度97%BAPPS純度95%PTFE[g]SiC[g]D10H[g]k[mm3/N/m]TP113.88.463.501.57.07E-04TP173.88.461.751.751.52.35E-06PTFE(TP11)和PTFE/SiC(TP17)的性能與上述討論的石墨和MoS2的塗層性能基本上是相反的。在PTFE的例子中，SiC的加入顯著的改善了磨損係數，但是也顯著的增加了摩擦係數。實施例6:摩擦特性-聚醯亞胺/HDPE潤滑劑聚醯亞胺體系的一個特徵是其相對較高的固化溫度，當HDPE用作聚合物的潤滑劑時，其可以導致相分離。該塗層(組合物顯示於表3中，TP36)被合成，且該體系是至今為止論述的組合物中顯示出最低摩擦係數的(圖10)。然而，合成的含HDPE的塗層體系呈現出相分離現象，其對塗層體系的耐腐蝕性是有害的。實施例7:具有不同潤滑劑的聚醯亞胺塗層體系的摩擦性能的比較具有不同固體潤滑劑的塗層組合物的摩擦和磨損性能的比較顯示於圖11中。選擇的固體潤滑劑的摩擦行為的測試結果說明，在一個實施方式中，使用HDPE和PTFE作為潤滑劑的塗層獲得的摩擦最小(圖10)。含超過約20wtc/。固體潤滑劑的組合物在銷盤試驗中被測試，依據試驗聚合物塗層也包含約8.5wtM的D10H和約30wtQ/。的填充劑。大量的固體導致塗層的脆性，其不能經受住摩擦試驗。SiC的加入，作為硬度填充劑加入到塗層中，顯著改善了耐磨性。在石墨的例子中，SiC的加入也顯示出對樣品摩擦行為的正效應(圖10、圖11)。實施例8:基於聚醯亞胺的塗層體系的耐腐蝕試驗為了研究聚醯亞胺塗層的防腐蝕性質，依據DIN50021/ASTMB117，所有的塗層都進行SST試驗約500小時。這些試驗顯示出聚醯亞胺母料和金屬基材之間的界面對於水解非常敏感。直接應用在清潔的鋼表面上的所有的聚醯亞胺塗層都在進行了約70小時SST試驗後剝離。該剝離的典型示例顯示於圖12中。對水解靈敏和塗層剝離的原因，可以用以下事實來解釋，即聚醯亞胺的粘附是以在聚合物層和金屬表面之間形成的酯鍵為基礎的。這些酯基可以來源於聚醯胺酸，其用作聚醯亞胺體系的前體。這些酯鍵所在的地方可能發生水解，導致醯亞胺化反應，其可以導致粘附力的降低(圖13)。為面對該難題，為了獲得表面上的不同穩定固定基團，通過利用適當的底漆或改性聚醯亞胺母料本身，使金屬界面穩定。異氰酸酯與金屬表面形成絡合物以及酯表面基團的改性是通過與二異氰酸酯反應得到異氰酸酯固定基團。該類型的母料改性進行了試探性的試驗，但是發現其沒有解決剝離的難題。為了改善聚醯亞胺塗層的粘附性，試驗了兩種不同的底漆體系(a)基於矽烷的底漆，其中矽垸基團與金屬表面形成穩定的絡合物，(b)基於工業環氧樹脂的底漆，其粘附性是由環氧基團與金屬表面反應而形成。預計含GPTES(縮水甘油氧丙基三乙氧基矽烷)的基於矽烷的體系能穩定聚醯亞胺塗層和金屬基材之間的界面。基於SST試驗的的結果，其結果是在進行了500小時SST試驗後剝離(圖14)，可以斷定GPTES底漆體系本身對水解是很敏感的。基於環氧樹脂的底漆，已經達到以下的結果(圖15A、15B和圖16A)。與GPTES底漆相比較(圖14)，環氧底漆的使用導致粘附性的提高。此外，含MoS2/SiC的聚醯亞胺體系(TP30)和含石墨/SiC的聚醯亞胺體系(TP14)分別進行了大約300小時SST試驗(圖15A)，和了大約500小時SST試驗(圖15B)後，顯示出其基本上沒用剝離，接近於刮傷。兩種樣品，僅可以發現小的鼓泡(例如，圖16B)。石墨/SiC(TP14)和MoS2/SiC(TP30)塗層之間的至少一個差異是，MoS2/SiC塗層的鼓泡比石墨/SiC塗層的鼓泡小些。為了研究在通過了要求的500小時SST試驗後的鼓泡下的腐蝕程度，MoS2/SiC塗層的鼓泡被人工打開。發現在鼓泡下面的金屬表面傷基本沒有腐蝕。將所有的塗層剝落後得到了相同的結果，基本沒有觀察到腐蝕現象，證實了先前的狀態(圖17A、17B、17C)。從上述顯示的結果，可以推斷出聚醯亞胺母料的防滲性足以起碼部分抑制腐蝕趨勢，甚至在部分剝離的區域。實施例9:選擇的聚醯亞胺塗層體系的進一步改善在分析完最有前景的兩種塗層體系鼓泡的存在後，假設塗層內部的機械應力是導致鼓泡的主要原因。可能解決該難題的方法預期是提高塗層的柔韌性或應力釋放能力。為了降低玻璃化轉變點和，因此，使機械應力的釋放發生在塗層的內部，通過用柔性的聚矽氧垸單元(聚二甲基矽氧烷，氨基丙基封端，Mw約900-1000g/mo1)改性聚醯亞胺母料來試驗該假設。圖18顯示了在進行了大約300小時SST試驗後的用該聚矽氧烷改善的母料的塗層(TP65)。用大約lg聚二甲基矽氧烷改性的TP65塗層塗在TP14上。該塗層顯示出且基本上沒有鼓泡，沒有腐蝕及其優秀的粘附性。聚醯亞胺塗層體系塗敷特性的概要在一個方式中，基於聚醯亞胺的塗層體系顯示出有前景的摩擦性質，其綜述顯示在下表中tableseeoriginaldocumentpage31在另一個方式中，塗層體系經過了暴露時間大約500小時的中性鹽噴霧試驗後，僅有一些鼓泡且在鼓泡的下面基本上沒有腐蝕。完成的進一步工作顯示了鼓泡的出現可以被克服的證據。在其它的方式中，如上所述，研究完成後說明在進一步開發的過程中為了平衡和優化最終的塗層，可以使用不同的組合參數。實施例-基於環氧樹脂的塗層體系用於環氧體系的聚合物母體是以層狀樹脂"L20"為基礎的，其包含雙酚A-環氧氯丙烷樹脂低聚體。使用異氟爾酮二胺作為該體系的硬化劑。上述樹脂的典型應用是玻璃纖維強化產品。選擇該材料是由於該樹脂具有低粘度，如果需要的化，其可以允許無機填料的分散，甚至在相對較高的濃度下分散。環氧體系對基本上的極性表面均顯示出優異的粘附性，且可以，因此，提供防腐蝕能力的實質性改善，超過了基於聚醯亞胺母料的塗層體系。依據此觀點，起始的摩擦和腐蝕試驗的進行是沒有額外使用底漆的。如此配置，預計與聚醯亞胺體系相比，為了得到改善的防腐性能基於環氧樹脂的塗層體系可以提供更多的選擇。實施例10:摩擦特性-石墨/環氧樹脂塗層體系圖19和表5描述了含石墨的基於環氧樹脂的塗層組合物的選擇試驗的完成情況。表5.-石墨/環氧樹脂塗層體系的磨損試驗結果樣品號環氧*朋旨L20[g]石墨[g]D10H[g]k[mm3/N/m]TE212.510失效TE312.520失效TE412.530失效TE512.5212.98E-04TE612.522失效TE712.523失效獲得了以石墨為潤滑劑的基於環氧樹脂樹脂的體系，與基於聚醯亞胺體系比較的結果。其平均摩擦係數大約為4=0.15-0.3之間。然而，由於塗層的失效，測定磨損係數以經不可能了。在體系中加入D10H，在短期的滑動過程中顯示出微弱的正效應(TE5-TE6)，其可以獲得的摩擦係數為約^二0.1-0.15。在測試期間可以觀察到該塗層在分別進行了大約2000圈和4000圈試驗後趨近於失效。該狀態的可能理由也許是，與前者試驗的聚醯亞胺母料相比，環氧樹脂母料具有更差的內部熱穩定性，導致摩擦過程中的熱破壞和母料的失效。實施例ll:摩擦特性-MoS7/環氧樹脂塗層體系在環氧樹脂系統中用MoS2作為固體潤滑劑也進行了測定。表6和圖20顯示出含MoS2作為固體潤滑劑的基於環氧樹脂的塗層的特性結果。表6-MoS2/環氧樹脂塗層體系的磨損試驗結果樣品號環氧樹脂L20[g]MoS2[g]D10H[g]k[mm3/N/m]TE812.510失效TE912.520失效對於含MoS2的塗層，在分別進行了大約1000圈和2000圈後，測出的平均摩擦係數約為p=0.55(圖20)。當與金屬接觸時，作為潤滑劑的MoS2，利用摩擦化學在高溫下與形成的氧化物結合，在摩擦過程中起著重要的作用。在本發明例子中，認為基本上不能形成氧化物，因為基於環氧樹脂的母料在達到其形成溫度的臨界32點之前就軟化了。實施例12:摩擦特性-含HDPE/D10H的環氧樹脂塗層體系試驗的第三種固體潤滑劑是HDPE聚合物。HDPE可以用在環氧樹脂中歸因於環氧樹脂要求低固化溫度(表7，圖12)。表7-含HDPE/D10H的環氧樹脂塗層體系的磨損試驗結果環氧樹脂HDPED10H______磷酸鋅—__k樣品號Esl鋅[g](n)[g]碳黑[g]TE122540000<2.0E-06TE142520000<2.0E-06TE1525100001.26E-04TE172580000<2.0E-06TE182541000<2服-06TE192542000<2.0E-06TE20254220.50.5<2.0E-06TE2125424.50.50.5<2.0E-06含HDPE的塗層試驗說明，當HDPE的量增大時，摩擦係數減小。塗層中HDPE的含量大於約4g時，測出的摩擦係數是大約^=0.05-0.15。測出的磨損係數也基本上很低，大約為k<2.0E-6mm3/Nm。實施例13:具有不同潤滑劑的基於環氧樹脂的塗層體系的摩擦性能的比較圖22概述了具有不同潤滑劑的基於環氧樹脂的塗層體系的摩擦特性。基於環氧樹脂的塗層體系的不同潤滑劑的摩擦特性的試驗結果說明，用HDPE可以獲得相對小的摩擦係數(圖22)。與聚醯亞胺體系相反，HDPE可以用在環氧樹脂塗層中歸因於環氧樹脂較低的固化溫度，其大約低於120°C。從這些結果中，可以得出具有HDPE作為固體潤滑劑的基於環氧樹脂母料的塗層體系是有前景的。以及該組合，有可能獲得這樣一種體系，其中基底母料和潤滑劑本身是聚合物，其意味著環氧樹脂和HDPE兩者都充當該塗層的母料成分。此外，這意味著，如果需要附加防腐蝕性能，該塗層的製備將加入以防腐蝕劑為基礎的納米粒子。實施例14:環氧樹脂/HDPE塗層體系的耐腐蝕試驗由於含HDPE的環氧樹脂塗層體系的出色潤摩性能，施行了腐蝕性測試。由於上述的滿意效果，以及預期環氧樹脂在極性表面上有良好粘附性，該塗層應用在無任何底漆的清潔鋼表面上。組合物TE13(未填充的環氧樹脂/HDPE塗層)的SST試驗的結果顯示在圖23中。從圖23中可以觀察到，塗層在進行了約200小時的鹽霧實驗後，在刮傷的四周顯示出剝離現象。為了更進一步的改善環氧樹脂/HDPE塗層的耐腐蝕性，另外的化合物可以加入到該塗層組合物中。實例包括，但不局限於，作為緩蝕劑的鋅和磷酸鋅(n)，用於導熱的碳黑，和用於增強的SiC。一種被試驗的塗層，TE20,含大約25g環氧樹脂、約4gHDPE、約0.5g磷酸鋅(11)、約2g鋅和約0.5g碳黑(表7)。該體系鹽霧試驗的結果顯示在圖24中。如圖24A和24B中說明的，在進行了500小時SST試驗後，組合物TE20顯示出沒有鼓泡、良好的粘附性以及沒有被侵蝕。優越的是，該結果的獲得無需利用底漆。實施例15:具有單一添加劑的環氧樹脂母料塗層體系為了評價單一添加劑的防腐蝕性和粘附性進行了選擇性試驗。在實施例15中，被試驗的防腐蝕添加劑是滑石粉、MicrotalcATI(挪威滑石粉Deutschland有限公司)、氧化鋅、HeucophosZCP(鋅轉鍶正磷酸矽酸鹽水合物)、HeucophosZAM(鋅鋁鉬正磷酸鹽水合物)、和HeucorinRZ(5-硝基間苯二甲酸鋅)。環氧樹脂的製備如上所述，並與耐腐蝕化合物混合物。隨後，依據上述的第二種清潔工藝，該塗層組合物被噴霧塗敷並固化在鋼表面上。表8說明了被試驗的組合物。表8-含單一添加劑的聚合物塗層配方tableseeoriginaldocumentpage34說明書第27/32頁圖25A和25B比較了組合物TE33和TE34在進行了大約400小時中性鹽霧試驗後的性能。在TE33中存在大約12wtn/。的Microtak^ATl，而在TE34中存在大約12wt%的ZnO。在試驗後分別檢查了各塗層的表面，發現TE33塗層(圖26A)的表面下顯示出侵蝕現象，而TE34塗層(圖26B)在刮傷的地方基本沒有顯示出鼓泡現象。從該觀察結果可以看出，ZnO作為粘附添加劑比AT1更有效。圖26A-26C比較了組合物TE48(圖26A)、TE49(圖26B)和TE50(圖26C)在進行了大約400小時SST試驗後的性能。在組合物TE48中存在大約10wt。/。的HeucorinRZ，而在組合物TE49中存在大約10wt%的HeucophosZAM，在組合物TE50中存在大約10wt%的HeucophosZCP。在試驗後分別檢査了各塗層的表面，發現TE48塗層(圖26A)的表面呈現出嚴重的腐蝕，而TE49(圖26B)和TE50塗層(圖26C)顯示出基本上沒有鼓泡，且在刮傷的地方近乎沒有腐蝕現象。從該觀察結果可以看出，正磷酸鹽組合物，TE49和TE50，看起來在改進耐腐蝕性方面超過了硝基間苯二甲酸鹽組合物TE48。圖27A和27B比較了組合物TE49和TE50(分別為HeucophosZAM禾口ZCP)在進行了大約668小時SST試驗後的性能。在試驗後分別檢査了各塗層的表面，發現TE49塗層(圖27A)呈現出刮傷剝離現象，而TE50塗層(圖27B)僅呈現出部分剝離現象。也通過銷盤試驗測試了組合物TE33、TE44、TE48、TE49和TE50的摩擦係數。這些試驗的結果概括在圖28中。發現在試驗的樣品中，含ZnO的塗層TE44顯示出最小的摩擦係數。在較短的起始時間階段，分別含HeucophosZAM和ZCP的塗層TE49和TE50，顯示出與ZnO可比的摩擦係數。實施例16-耐腐蝕性-ZnO添加劑，長期暴露塗層組合物TE44，一種包含具有HDPE潤滑劑和ZnO粘附添加劑的環氧樹脂母料的塗層被測試。在一個實施方式中，該環氧樹脂包含環氧樹脂L20和固化劑EPH161(R&GGmbH)。樹脂和固化劑的混合比率按體積計約為100:29，以配成總的環氧樹脂的量約為25g。向該環氧樹脂混合物中加入約4gZnO和約4gHDPE。該混合物被混合使ZnO和HDPE基本上均勻的分散在聚合母體的內部。隨後，該塗層組合物被噴霧塗敷並固化在依據上述第二種工藝清潔的鋼表面上。在一個實施方式中，固化的施行依據廠家的說明進行，大約在室溫下進行約24h，然後在約6(TC下熱處理約15h。在可替換的實施方式種，該塗層可以在最高不超過約150'C下熱處理。如此形成的塗層耐腐蝕層利用鹽霧試驗在平面樣品上進行測試。圖29A-C分別顯示了樣品SST試驗的結果，暴露時間大約500h(圖29A)，1100h(圖29B)，2000h(圖29C)。結果表明，該塗層通過了鹽霧試驗，並且，即使暴露2000h，樣品上基本沒有觀察到剝離或起泡現象。為了進一步測試該塗層的防腐蝕能力，該塗層基本上被除去以測試其下面的金屬表面。去除塗層的施行是通過在約10(TC下，在約10^NaOH溶液中暴露大約lh來完成的。圖30顯示了暴露的金屬表面的結果。在該表面上基本上沒有觀察到腐蝕現象。然而，也存在其它的表面特徵。推測這些特徵可以歸因於在刮傷或沒有足夠清潔的表面上的起泡。實施例17-耐腐蝕性-具有D10H、ZnO和ZCP添加劑的環氧樹脂母料的塗星實施例17的組合物進一步被改性以改善塗層的性能。在某些實施方式中，活性含氟聚合物，包括FluorolinkD10H，和附加的耐腐蝕劑，包括HeucophosZCP，被加入到塗層組合物中。該塗層組合物被噴霧塗敷並固化在依據上述第三種工藝清潔的鋼表面上。該組合物中每個被測組分的比例都列在下表9中。表9-含耐腐蝕化合物和D10H的環氧母體的塗層的配方樣品環氧樹脂(L20)HDPE(g)D腿(g)ZCP(g)ZnOl(om(g)ZnO-50nm(g)TE602510.3040TE612510.3004TE622510.30.540TE632510.3140TE642510.324036tableseeoriginaldocumentpage37如表9中所顯示的，樣品TE60和TE61試驗了ZnO的尺寸及缺乏ZCP的影響。樣品TE62、TE63禾口TE64試驗了ZCP的數量，從大約0.5-2g，及ZnO粒子尺寸大約為lpm的影響，而樣品TE65、TE66和TE67試驗了ZnO粒子尺寸大約為50nm的影響。樣品TE68提供了不含任何ZCP或ZnO添加劑的基線。在進行了2000h的SST試驗後的結果顯示在下表10中。每個組合物準備了三個樣品。每個樣品都提供了結果，並給出了三個樣品的平均值。表10-腐蝕性測試結果樣品tableseeoriginaldocumentpage37/表10中的第一個數字代表在約刮傷處觀察到第一個鼓泡的時間。表10中的第二個值代表在樣品的表面上觀察到鼓泡的時間。記錄"OK"表示當測試進行了約2000h後基本上沒有觀察到鼓泡。如表10中所示，組合物TE64和TE67都經受住了2000h的試驗，在樣品的表面上基本沒有明顯的鼓泡。因為這兩種組合物具有最高量的HeucophosZCP，該結果表明，HeuwphosZCP在提高耐腐蝕性方面起到了重要的作用。塗層組合物TE64包含大約77.4%的L20環氧樹脂、大約3.1°/。的HDPE、0.9%的FluorolinkD10H作為固體潤滑劑、6.2wt。/。的HeucophosZCP和約12.4wty。具有尺寸大約為1pm的ZnO。塗層組合物TE67包含大約77.4%的L20環氧樹脂、大約3."/。的HDPE、0.9Q/。的FluorolinkD10H作為固體潤滑劑、6.2wt。/。HeucophosZCP和約12.4wty。具有尺寸大約為50nm的ZnO。所有的百分含量基於組合物的重量。塗層TE64和TE67在暴露了不同時間後的腐蝕程度，500h、860h、1500h、1868h和2000h(TE64)，860h、1000h、1500h、1500h、1868h和2000h(TE67)，也進行了測試。測試後，發現兩種塗層體系在被塗層保護的區域內基本上都沒有觀察到表面腐蝕。利用上述的NaOH在刮傷附近除去塗層後的金屬表面的外觀也進行了測試，如上述的依據實施例18，發現在接近刮傷處的金屬表面上基本沒有腐蝕。基於這些結果，這兩種含ZnO的組合物，TE64和TE67，作為耐腐蝕塗層表現出基本上具有可比性。組合物TE60、TE61、TE64和TE67的摩擦係數，也參照沒有結合ZnO或ZCP的，指TE68，進行了銷盤試驗的測試。這些測試的結果概述在圖31中。這些結果表明，對於較短耐久期，可以獲得小於0.15的摩擦係數。實施例18-耐腐蝕性-螺紋連接圖32A和32B顯示了部分塗有組合物TE64(圖32A)和TE67(圖32B)的螺紋連接上施行鹽霧試驗的結果。每個螺紋連接的左側面是被塗敷過的，而右側面沒有塗過。每個連接經過了大約500小時的SST試驗。如圖32A、32B中顯示的，被塗敷過的，每個螺紋連接的左面基本上沒有腐蝕，而沒有塗的，每個螺紋連接的右面顯示出明顯的腐蝕。實施例19-耐腐蝕層和第二潤滑層相結合為了評價該塗層的摩擦和磨損性能，顯示出良好的耐腐蝕性的塗層體系TE64禾[JTE67，應用在市場上可買到的以"premiumconnection"而著稱的螺紋連接上，其具有金屬-金屬之間的密封和扭矩，且外徑大約為3.5英寸(TenarisBlue,Tenaris，阿根廷)。個別的裝配和拆卸操作，是利用塗有TE64的陽螺紋和裸露的陰螺紋，以及塗有TE67的陽螺紋和裸露的陰螺紋，而進行的。該測試的重要參數是對抗轉動能的扭矩和磨損的耐受性，通過連續裝配和拆卸操作測試肩扭矩38(與在滑動期間產生的摩擦有關)和其堅度。在此用的術語"肩扭矩"具有本領域技術人員己知的普通含義。在此描述的螺紋連接的上下文中，肩扭矩被理解為作為扭矩的參考，當陽螺紋的肩與陰螺紋的肩基本上連接時，在裝配管的過程中測量到的斜面上對抗轉動的扭矩製造出的驟變。在肩扭矩為約3000-4500ibf.ft時，在兩種塗層體系中均觀察到了理想的耐磨損性質。更進一步的測試的施行是將塗層TE64和TE67應用在陽螺紋上，且上述的第二潤滑塗層組合物應用在陰螺紋的內表面上。在連續的裝配和拆卸操作過程中，兩種塗層體系顯示出非凡的耐磨損特性和堅固的摩擦性質。肩扭矩值為約2000-3000ibf.ft，由於幹膜潤滑劑應用於陰螺紋上，其顯示出降低的摩擦係數。實施例20-不含聯合固體潤滑劑的耐腐蝕層研究了基於環氧樹脂、活性氟化聚合物(D10H)、耐腐蝕劑(Heucopho滻ZCP)以及ZnO納米粒子的耐腐蝕塗層體系。這些塗層系統不含固體潤滑劑。該塗層組合物被測試並列於下表ll中。表11-不含固體潤滑劑的環氧樹脂母料的塗層配方tableseeoriginaldocumentpage39該塗層體系應用在Q-面板上(Q-Lab公司，Cleveland,OH)並在約150。C下固化大約30分鐘，每種樣品準備了三個測試板。Q-面板，由低碳鋼製成，在基本上相同的條件下，比N80基材對腐蝕更敏感，提供的方法是對其施行加速腐蝕試驗。因此，利用Q-面板的腐蝕試驗提供了不同塗層體系經過加速試驗的耐腐蝕性的比較。測試樣品被置於測試箱中，依據ASTM標準B117，在約35"C下，連續的暴露在鹽溶液(約5wtn/。NaCl)中。進一步定期監測腐蝕的進展。在暴露了大約750h後，每種塗層體系都顯示出良好的耐腐蝕性，僅有少量的腐蝕。塗層體系TE105、TE106、TE107和TE108中，TE108顯示出最好的耐腐蝕性，具有最少的腐蝕印記。儘管上文的描述已經顯示、描述、和指出了本發明教導的固有新穎性，可以理解，在如圖中裝置的細節形式上做出的各種刪除、替換和改變，以及其應用，均可由本領域技術人員做出，其都不會脫離本發明教導的範圍。因此，本發明教導的範圍將不會限於上文的討論，但應該限定在附加的權利要求中。權利要求1.一種螺紋連接，包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合；塗在陽螺紋件或陰螺紋件中至少一個的螺紋部分上的第一塗層組合物，包括聚合物，其選自環氧樹脂和聚醯亞胺；約0.5-15重量％的全氟聚醚；約5-15重量％的至少一種選自鋅鈣鍶正磷酸矽酸鹽水合物、鋅鈣鋁鍶正磷酸多磷酸矽酸鹽水合物、鋅鋁鉬正磷酸鹽水合物、硝基間苯二甲酸鋅、磷鉬酸鋅的耐腐蝕化合物；和約10-15重量％的具有平均直徑為約10nm-10μm的氧化鋅；其中第一塗層組合物的餘量部分是由聚合物組成的，且其中各組分的百分比基於第一塗層組合物的總重量。2.權利要求1的螺紋連接，其中全氟聚醚與聚合物起化學反應，以便在聚合物和全氟聚醚之間形成多個共價鍵。3.權利要求2的螺紋連接，其中全氟聚醚與聚合物可縮合。4.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中第一塗層組合物包含單層。5.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中第一塗層組合物進一步包含約3-30重量％的固體潤滑劑。6.權利要求5的螺紋連接，其中固體潤滑劑包含高密度聚乙烯(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨和二硫化鉬(MoS2)中的至少一種。7.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中氧化鋅的平均直徑約為10-300nm。8.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中第一塗層組合物進一步包含無機增強劑。9.權利要求8的螺紋連接，其中無機增強劑的平均直徑小於約300nm。10.權利要求9的螺紋連接，其中增強劑的存在量約為5-10重量％，基於第一塗層組合物的總重量。11.權利要求10的螺紋連接，其中增強劑包含碳化矽(SiC)、二氧化鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)和二氧化矽(Si02)中的至少一種。12.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中第一塗層組合物進一步包含約3-8重量％的鋅、約1-5重量％的磷酸鋅(II)、約1-5重量％碳黑和約10-20重量％的聚二甲基矽烷中的至少一種，其中每一組分的數量都基於第一塗層組合物的總重量。13.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中塗層組合物的磨損係數小於約2.0X10-6mm3/Nm。14.權利要求5的螺紋連接,其中塗層組合物的磨擦係數約為0.03-0.10。15.權利要求5的螺紋連接，其中依據ASTMB117進行暴露約1000小時試驗後，塗層基本上沒有顯示出腐蝕。16.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中包含幹膜潤滑劑的第二塗層塗在陰螺紋件和陽螺紋件中至少一個的螺紋部分上。17.權利要求16的螺紋連接，其中第二塗層組合物包含約4-16重量％的聚四氟乙烯(PTFE);約8-24重量％的活性環氧樹脂；約1-6重量％的二氧化鈦；和溶劑；其中每個組分的量基於第二塗層組合物的總重量。18.權利要求16或17的塗層組合物，其中第一塗層和第二層塗層的總厚度小於約80pm。19.權利要求18的塗層組合物，其中第一塗層的厚度小於約40jrni。20.權利要求16-19中任一項的塗層組合物，其中第二層塗層的厚度小於約30jxm。21.權利要求16-20中任一項的螺紋連接，其中第一塗層和第二層塗層的厚度大約是相同的。22.權利要求16-21中任一項的螺紋連接，其中第一塗層組合物塗在陽螺紋件上，第二塗層組合物塗在陰螺紋件上。23.上述任一項權利要求的螺紋連接，其中陽螺紋件和陰螺紋件是金屬性的。24.—種螺紋連接，其包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合；塗在陽螺紋件或陰螺紋件其中至少一個的螺紋部分上的第一塗層組合物，包括聚合物；約0.5-15重量％的含氟聚合物改性劑；約5-15重量％的包含Zn、Ca、Mg、Sr、Al、磷酸官能團、鉬酸官能團、磷鉬酸官能團和磷矽酸官能團中至少一個的耐腐蝕劑；和約10-15重量％的具有平均直徑為約10nm-10)im的無機粒子；其中第一塗層組合物的餘量部分是由聚合物組成的，且其中各組分的百分比基於第一塗層組合物的總重量。25.權利要求24的螺紋連接，其中聚合物選自環氧樹脂和聚醯亞胺。26.權利要求24或25的螺紋連接，其中聚合物改性劑包含全氟聚醚。27.權利要求26的螺紋連接，其中全氟聚醚與聚合物起化學反應，以便在聚合物和全氟聚醚之間形成多個共價鍵。28.權利要求27的螺紋連接，其中全氟聚醚與聚合物可縮合。29.權利要求24-28中任一項的螺紋連接，其中第一塗層組合物包含單層。30.權利要求24-29中任一項的螺紋連接，其中無機粒子包含具有平均直徑約10-300nm的氧化鋅。31.權利要求24-30中任一項的螺紋連接，其中塗層組合物進一步包含約3-30重量％的固體潤滑劑。32.權利要求31的螺紋連接，其中固體潤滑劑包含高密度聚乙烯(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨和二硫化鉬(MoS2)中的至少一種。33.權利要求24-32中任一項的螺紋連接，其中塗層組合物進一步包含無機增強劑。34.權利要求33的螺紋連接，其中無機增強劑的平均直徑小於約300nm。35.權利要求34的螺紋連接，其中增強劑的存在量約為5-10重量％，基於第一塗層組合物的總重量。36.權利要求35的螺紋連接，其中增強劑包含碳化矽(SiC)、二氧化鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)和二氧化矽(Si。2)中的至少一種。37.權利要求24-36中任一項的螺紋連接，其中第一塗層組合物進一步包含約3-8重量％的鋅、約1-5重量％的磷酸鋅(II)、約1-5重量％碳黑和約10-20重量％的聚二甲基矽烷中的至少一種，其中每個組分的量都基於第一塗層組合物的總重量。38.權利要求24-37中任一項的螺紋連接，其中第一塗層組合物的磨損係數小於約2.0X10—6mmVNm。39.權利要求31的螺紋連接，其中第一塗層組合物的磨擦係數約為0.03-0.10。40.權利要求31的螺紋連接，其中依據ASTMB117進行暴露約1000小時試驗後，塗層基本上沒有顯示出腐蝕。41.權利要求24-40中任一項的螺紋連接，其中包含幹膜潤滑劑的第二塗層塗在陰螺紋件和陽螺紋件中至少一個的螺紋部分上。42.權利要求41的螺紋連接，其中第二塗層組合物包含約4-16重量％的聚四氟乙烯(PTFE);約8-24重量％的活性環氧樹脂；約1-6重量％的二氧化鈦；和溶劑；其中每個組分的量基於第二塗層組合物的總重量。43.權利要求41-42中任一項的螺紋連接，其中第一塗層和第二層塗層的厚度大約是相同的。44.權利要求41-43中任一項的螺紋連接，其中第一塗層組合物塗在陽螺紋件上，第二塗層組合物塗在陰螺紋件上。45.權利要求24-43中任一項的螺紋連接，其中陽螺紋件和陰螺紋件是金屬性的。46.—種保護螺紋連接的方法，包括提供陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合；提供第一塗層組合物，其包含；聚合物；約0.5-15重量％的含氟聚合物改性劑；約5-15重量°/。的包含Zn、Ca、Mg、Sr、Al、磷酸官能團、鉬酸官能團、磷鉬酸官能團和磷矽酸官能團中至少一個的耐腐蝕劑；禾口約10-15重量％的具有平均直徑約為10nm-10(im的無機粒子；其中第一塗層組合物的餘量部分是由聚合物組成的，且其中各組分的百分比基於第一塗層組合物的總重量；提供含幹膜潤滑劑的第二塗層組合物；且將第一塗層和第二塗層分別應用到陽螺紋件和陰螺紋件其中至少一個的至少螺紋部分上。47.權利要求46的方法，其中聚合物選自環氧樹脂和聚醯亞胺。48.權利要求46或47的方法，其中聚合物改性劑包含全氟聚醚。49.權利要求48的方法，其中全氟聚醚與聚合物起化學反應，以便在聚合物和全氟聚醚之間形成多個共價鍵。50.權利要求49的方法，其中全氟聚醚與聚合物可縮合。51.權利要求46-50中任一項的方法，其中第一塗層組合物包含單層。52.權利要求46-51中任一項的方法，其中無機粒子包含具有平均直徑約10-300nm的氧化鋅。53.權利要求46-52中任一項的方法，其中第一塗層組合物進一步包含約3-30重量％的固體潤滑劑。54.權利要求53的方法，其中固體潤滑劑包含高密度聚乙烯(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨和二硫化鉬(MoS2)中的至少一種。55.權利要求46-54中任一項的方法，其中第一塗層組合物進一步包含無機增強劑。56.權利要求55的方法，其中無機增強劑的平均直徑小於約300nm。57.權利要求56的方法，其中增強劑的存在量約為5-10重量％，基於第一塗層組合物的總重量。58.權利要求57的方法，其中增強劑包含碳化矽(SiC)、二氧化鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)和二氧化矽(Si02)中的至少一種。59.權利要求46-58中任一項的方法，其中第一塗層組合物進一步包含約3-8重量％的鋅、約1-5重量％的磷酸鋅(II)、約1-5重量％碳黑和約10-20重量％的聚二甲基矽烷中的至少一種，其中每個的量都基於第一塗層組合物的總重量。60.權利要求46-59中任一項的方法，其中第一塗層組合物塗在陽螺紋件上，且第二塗層組合物塗在陰螺紋件上。61.權利要求46-60中任一項的方法，其中幹膜潤滑劑包含分散在聚合物母料和溶劑中的固體潤滑劑。62.權利要求61的方法，其中幹膜潤滑劑包含至少一種自潤滑膜和金屬合金o63.權利要求46-62中任一項的方法，其中第二塗層組合物包含約4-16重量°/。的聚四氟乙烯(PTFE);約8_24重量％的活性環氧樹脂；約1-6重量％的二氧化鈦；和溶劑；其中每個組分的量基於第二塗層組合物的總重量。64.權利要求46-63的任一項的方法，其中第一塗層和第二塗層組合物的厚度大約是相同的。65.權利要求46-64的任一項的方法，進一步包含在小於約15(TC的溫度使第一塗層組合物和第二塗層組合物其中至少一個固化。66.權利要求46-65中任一項的方法，其中陽螺紋和陰螺紋件是金屬性的。67.權利要求46-66中任一項的方法，其中為了改善塗層與所述陽螺紋件和陰螺紋件之間的粘附性，陽螺紋件和陰螺紋件中的至少一個經過表面處理。68.權利要求67的方法，其中表面處理包含噴砂、磷化和鍍銅中的至少一個。69.—種螺紋連接，包括陽螺紋件和陰螺紋件，其中陽螺紋件具有的第一螺紋部分與陰螺紋件的第二螺紋部分緊密配合；其中陽螺紋件和陰螺紋件其中至少一個被噴砂；塗在陽螺紋件螺紋部分上的第一塗層組合物，包括環氧樹脂；約0.5-15重量％的全氟聚醚；約5-15重量％的至少一種選自鋅鈣鍶正磷酸矽酸鹽水合物、鋅鈣鋁鍶正磷酸多磷酸矽酸鹽水合物、鋅鋁鉬正磷酸鹽水合物、硝基間苯二甲酸鋅、磷鉬酸鋅的耐腐蝕化合物；和約10-15重量％的具有平均直徑為約10nm-10pm的氧化鋅；其中第一塗層組合物的餘量部分是由環氧樹脂組成的，且其中各組分的百分比基於第一塗層組合物的總重量；和塗在陰螺紋件螺紋部分上的第二塗層組合物，其包含約4_16重量％的聚四氟乙烯(PTFE);約8_24重量％的活性環氧樹脂；約1-6重量％的二氧化鈦；和溶劑；其中每個組分的量基於第二塗層組合物的總重量。70.權利要求69的螺紋連接，其中第一塗層組合物進一步包含約3-30重量％的固體潤滑劑。71.權利要求70的螺紋連接，其中固體潤滑劑包含高密度聚乙烯(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨和二硫化鉬(MoS2)中的至少一種。全文摘要本發明公開了一種用於螺紋連接的塗層體系，其具備耐腐蝕性和可選擇的潤滑作用。該組合物包含第一塗層組合物(200)，其包含被少量含氟聚合物改性的聚醯亞胺或環氧樹脂聚合母體。在塗層組合物中還存在耐腐蝕劑和平均粒徑大約為10nm-10μm的無機粒子。潤滑劑可以包含PTFE、HDPE、石墨和MoS2中的至少一種，其任選加入到第一塗層中，使其具有低摩擦係數。該塗層體系可以進一步包含第二塗層組合物(202)，其包含分散在環氧樹脂和溶劑中的固體潤滑劑。第一塗層(200)和第二塗層組合物(202)沉積在螺紋連接的陽螺紋件(100)和陰螺紋件(104)中至少一個的至少部分上。文檔編號F16L58/10GK101657668SQ200780050711公開日2010年2月24日申請日期2007年11月27日優先權日2006年12月1日發明者克勞斯·恩德雷斯,加布裡埃爾·愛德華多·卡爾卡尼奧申請人:特納瑞斯連接股份公司