用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末的製作方法
2023-10-24 20:21:32
專利名稱：：用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種塗層粉末，尤其是一種用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末。
背景技術：
：目前用於輸油管的塗層粉末，如西氣東送中的重防腐粉末、杭州灣大橋基礎管樁塗層等，大多是複合型酚醛環氧樹脂，固化體系選擇端羥基聚醚、酚醛高分子化合物與陰離子催化固化復配固化劑。它的性能接近國外同類產品水平，可以滿足鋼質管道防腐粉末的要求。但是，目前所應用的管道內壁重防腐粉末，具有優良的抗腐蝕性能。但存在抗機械磨損不足，特別是對較深油井，因垂直度的影響，抽油杆偏磨不可避免，據某大油田初步統計，杆管偏磨井佔抽油機井30%左右，因偏磨油管、抽油杆年報廢率10%以上，達上百萬米。油管的管壁除了受腐蝕外，還長期經受抽油杆偏磨而磨薄、穿孔。採用僅具有防腐性能的粉末，效果達不到要求。
發明內容本發明所要解決的技術問題是，提供一種具有防腐，同時又具有優良抗磨蝕性能的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，該粉末各組分的重量份數比如下環氧樹脂E1280-70酚醛改性環氧樹脂20-30雙氰胺1.6-2.0癸二酸二醯肼4.2-3.5聚乙烯醇縮丁醛10-12超高分子量聚乙烯9-11鑄石粉64-70碳化矽30-25石墨粉0.6-0.9該粉末各組分的重量份數為環氧樹脂E12:80份；酚醛改性環氧樹脂:20份；超高分子聚乙烯ll份；聚乙烯醇縮丁醛10份；雙氰胺2份；癸二酸二醯肼3.5份；鑄石粉66份；碳化矽28份；石墨粉0.8份。所述的酚醛改性環氧樹脂的環氧值O.12-0.14，軟化點105-112°C。所述的超高分子量聚乙烯的分子量為150萬一250萬。所述的超高分子量聚乙烯的分子量為200萬。所述的鑄石粉粒度為300—500目。所述的鑄石粉粒度為400目。所述的碳化矽粒度為300—500目的超細碳化矽。所述的碳化矽粒度為400目的超細碳化矽。所述值得的粉末的粒度範圍為80-400目。本發明的有益效果是l.成本低，配方中原材料按規格需求，來自社會市場採購，粉末製造中免去常規制粉中的擠出、冷卻、予聚物破碎工序，節能省耗效果顯著。2.對新鋼管可強化內壁抗磨蝕功能，對舊管或已磨損的管壁，經表面處理後，使用本發明技術，將管道恢復工作尺寸，修復的管道質量可高於原新品使用期限幾倍。提高了產品使用的整個生命周期。做到產品再製造、再利用、再循環的資源和環境的良好配合。並可延伸到類似在嚴重腐蝕環境下對金屬部件的抗磨損性能的需求。具體實施例方式本發明用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，該粉末各組分的重量份數比如下.-環氧樹脂E1280-70酚醛改性環氧樹脂20-30雙氰胺1.6-2.0癸二酸二醯肼4.2-3.5聚乙烯醇縮丁醛10-12超高分子量聚乙烯9-11鑄石粉64-70碳化矽30-25石墨粉0.6-0.9該粉末各組分的重量份數為環氧樹脂E12:80份；酚醛改性環氧樹脂:20份；超高分子聚乙烯ll份；聚乙烯醇縮丁醛10份；雙氰胺2份；癸二酸二醯肼3.5份；鑄石粉66份；碳化矽28份；石墨粉0.8份。所述的酚醛改性環氧樹脂的環氧值O.12-0.14，軟化點105-112°C。所述的超高分子量聚乙烯的分子量為150萬一250萬。所述的超高分子量聚乙烯的分子量為200萬。所述的鑄石粉粒度為300—500目。所述的鑄石粉粒度為400目。所述的碳化矽粒度為300—500目的超細碳化矽。所述的碳化矽粒度為400目的超細碳化矽。所述製得的粉末的粒度範圍為80-400目。下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明1、選用成本較低的酚醛改性環氧樹脂以汽巴精化的酚醛改性環氧樹脂CT-7255為基本標準，由淄博麗格爾工貿公司研製生產(環氧值eg/100g0.12-0.14，軟化點105-112°C)。酚醛環氧樹脂分子結構中可有多個環氧基，固化產物的交聯密度與芳香密度都比較高，塗膜的硬度與耐熱性、耐化學腐蝕性及對基材的附著力都比較好。2、環氧樹脂E12:巴陵石化公司一環氧樹脂廠CYD-014，中分子量的雙酚A型環氧樹脂典型產品，具有價格低，韌性好的特點.3、固化劑中用癸二酸二醯肼和雙氰胺既節約成本又提升耐水性。4、超高分子量聚乙烯有耐磨防酸腐特性，又具吸水性極低和自潤滑作用。5、超細碳化矽和鑄石粉是優異的抗磨填料，配合石墨粉的潤滑對管內壁抗磨起到決定作用。實施例l配方為環氧樹脂E12:80g;酚醛改性環氧樹脂20g;超高分子聚乙烯(分子量200萬)llg;聚乙烯醇縮丁醛10g;雙氰胺2g;葵二酸二醯肼3.5g;鑄石粉66g(400目)；超細碳化矽(400目)28g;石墨粉0.8。具體製備方法6a)將環氧樹脂E12、酚醛改性環氧樹脂在粉碎機粉碎，80目篩選取出。(2)將鑄石粉，超細碳化矽經乾燥(11(T04小時)。(3)將(1)、(2)及其他組分在混合機中混合45分鐘。(4)取出全部粉料再經粉碎機從80目篩出，即為成品。實施例2配方為環氧樹脂E12:70g;酚醛改性環氧樹脂30g;超高分子聚乙烯(分子量150萬)llg;聚乙烯醇縮丁醛12g;雙氰胺1.6g;葵二酸二醯肼4.2g;鑄石粉70g(300目)；超細碳化矽(300目)25g;石墨粉0.9。製備方法同實施例1。實施例3配方為環氧樹脂E12:80g;酚醛改性環氧樹脂20g;超高分子聚乙烯(分子量150萬)10g;聚乙烯醇縮丁醛10g;雙氰胺2.0g;葵二酸二醯肼3.5g;鑄石粉64g(500目)；超細碳化矽(500目)25g;石墨粉0.6。製備方法同實施例1。本發明的防腐抗磨蝕塗層粉末的塗敷方法和使用效果將鋼管內壁或需噴塗的另部件經表面除油汙及噴砂處理，按照國標Sa3噴砂要求使鋼材表觀潔淨，用噴射或拋射除鏽，鋼材表面應無可見的油脂、汙垢、氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物，該表面應顯示均勻的金屬色澤。在加熱至零部件表溫達到設定溫度250°C，應用管道噴塗設備，實施無塵噴塗，一次性噴厚0.6誦以上。然後在180°C保溫固化45分，即成。塗層抗彎性試驗表明，塗層隨基體金屬彎曲至殘餘變形量大於鋼管的最大撓度兩倍時(彎曲量5、7-6腿；殘餘變形量2、6-2、8腿)，仍保持完好。塗層延伸率試驗表明，在處於屈服應力狀態下，塗層也一起承受應力應變，而不發生脫落和不產生裂紋的特徵。在熱軋鋼材27SiMn的應力在514-504MPa應力下(應力屈服點為457MPa)塗層的延伸率大於0.2%，仍保持完好，沒有裂紋和脫落現象。塗層耐泥沙水流(含沙量10kg/m3，相對流速45m/s)磨損是碳鋼的2倍以上。塗層耐化學浸泡試驗說明，具有優異的耐化學侵蝕性能，經得起井下長期工作。tableseeoriginaldocumentpage8噴塗後的再製造鋼管成品，經剖析，對塗層的抗拉抗衝擊強度進行測試，在鋼管本體未達到永久變形之前，鋼管的塗層不會損壞。塗層在35MPa壓力下模擬井下腐蝕條件下的磨損試驗，抗磨蝕性能滿足原鋼管2倍以上工作壽命要求。本發明是針對重防腐粉末塗層耐磨性欠缺，在抗磨填料中增加超細碳化矽，以超高分子量聚乙烯(分子量200萬)作增韌和增強耐酸性，並增加了自潤滑結構，塗層塗復後形成管道再製造抗磨蝕特性。再製造後塗層力學性能tableseeoriginaldocumentpage8括號內為平均值。再製造塗層力學性能已超出水力機械長期水下耐磨蝕工作要求，抽油機井工況不如水力機械複雜，加之原重防腐粉末基本性能，再製造塗層符合防腐和抗磨要求。本發明管道再製造內壁抗磨蝕複合樹脂塗層粉末，用熱塗復工藝，塗復在管道內壁上，使油層採出的混合液中的高含水、高含沙和高礦化度所形成的對採油或輸送管道的嚴重腐蝕和磨損的環境，不受影響或少有磨蝕破壞，管道內壁得到保護。尤其是能在油水井用油管，因抽油杆偏磨所造成的磨蝕破壞使油管早期失效的管壁得到強化和延長全壽命使用周期。綜上所述，本發明的內容並不局限在上述的實施例中，相同領域內的有識之士可以在本發明的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發明的範圍之內。權利要求1、一種用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，該粉末各組分的重量份數比如下環氧樹脂E1280-70酚醛改性環氧樹脂20-30雙氰胺1.6-2.0癸二酸二醯肼4.2-3.5聚乙烯醇縮丁醛10-12超高分子量聚乙烯9-11鑄石粉64-70碳化矽30-25石墨粉0.6-0.92、根據權利要求l所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，該粉末各組分的重量份數為環氧樹脂E12:80份；酚醛改性環氧樹脂20份；超高分子聚乙烯ll份；聚乙烯醇縮丁醛10份；雙氰胺2份；癸二酸二醯肼3.5份；鑄石粉66份；碳化矽28份；石墨粉0.8份。3、根據權利要求1所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的酚醛改性環氧樹脂的環氧值O.12-0.14，軟化點105-112°C。4、根據權利要求l所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的超高分子量聚乙烯的分子量為150萬一250萬。5、根據權利要求4所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的超高分子量聚乙烯的分子量為200萬。6、根據權利要求1所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的鑄石粉粒度為300—500目。7、根據權利要求6所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的鑄石粉粒度為400目。8、根據權利要求l所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的碳化矽粒度為300—500目的超細碳化矽。9、根據權利要求8所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述的碳化矽粒度為400目的超細碳化矽。10、根據權利要求1所述的用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，其特徵在於，所述製得的粉末的粒度範圍為80-400目。全文摘要本發明公開了一種用於金屬管道的防腐抗磨蝕塗層粉末，以國產環氧粉末E12和酚醛改性環氧為主體，雙氰胺和癸二酸二醯肼為固化劑，聚乙烯醇縮丁醛和超高分子量聚乙烯為增韌流平，由碳化矽和鑄石粉末和石墨作抗磨自潤滑的支撐。經節能製造工藝和熱融塗復，形成獨特的抗磨損耐腐蝕的粉末塗層。它是重防腐粉末性能基礎上突出抗磨特性，可用於強化油田抽油機井油管因抽油杆的偏磨而造成的內壁表面抗磨功能，延伸到用於腐蝕環境下的強化抗磨損功能的金屬零部件。文檔編號C09D5/03GK101503593SQ20091006797公開日2009年8月12日申請日期2009年2月27日優先權日2009年2月27日發明者瑛楊,王志高,王勝利,葛匯業申請人:天津開發區欣特塗層技術有限公司