复合涂料及其在制备涂层油管中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种复合涂料及其在制备涂层油管中的应用，涉及改性涂料技术领域。所述复合涂料主要由有机硅树脂、陶瓷粉末、纳米碳化硅、三氧化二铝、硅烷偶联剂、石墨、滑石粉、空心玻璃微珠、碳酸钙晶须、海藻酸钙、氯化钠、水和助剂以特定比例复配得到。上述复合涂料通过各原料的协同复配，能够有效提高复合涂料的耐高温和耐老化性能，同时力学性能稳定。经实验验证，在具有耐高温性能的同时还能涵盖常规涂层油管产品的基本特点。层油管产品的基本特点。

【技术实现步骤摘要】
复合涂料及其在制备涂层油管中的应用


[0001]本专利技术涉及改性涂料
，尤其是涉及一种复合涂料及其在制备涂层油管中的应用。

技术介绍

[0002]世界范围内，随着油田开发进入中后期，注水井管柱损坏问题日益严重，成为困扰石油工业后期开采的一大难题。油气田企业对能够提高油管服役寿命、增加油气井开发安全性的注水管表面改性处理技术提出了强烈的生产需求。
[0003]涂层防腐技术是油田最早采用的注水井管柱防腐措施，具有良好的经济效益。目前应用在注水井防腐的还有耐蚀合金镀层，渗氮碳工艺等。然而传统注水管的表面处理技术存在如下局限性：环氧涂层其本体难以避免的含针孔等缺陷，在高温高压环境下涂层不能阻止Cl
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、H2O和O2等小分子的渗透，且在高温环境中涂层易老化；对于耐蚀合金镀层而言，在保证耐蚀效果前提下，对镀层的厚度和致密性要求高，相应的需要添加较多的贵金属元素，造成其成本增加，且镀层工艺控制性还有待提高；此外，渗氮碳钢油管、金属表面钝化、高强高密度非金属油管、非金属内衬油管均存在耐久性差等问题。因此，传统的有机涂层存在其本体耐磨耐冲蚀性能较差，高温环境下涂层不能阻止小分子的渗透，在高温环境中涂层易老化等问题，难以满足油田注水井管的应用要求。
[0004]针对应用在特殊领域的设备，需要涂料具有较强的抗高温高压性能、抗渗防腐性能的要求，性能优异的防腐涂镀层在市场中被广泛迫切的需求。据统计截止2020年国内注水井管柱约有1万口以上存在腐蚀导致的失效问题，油田因腐蚀而造成巨大经济损失，尤其是腐蚀穿孔事故，严重影响到油田的正常生产。
[0005]因此，研究开发出一种能够有效提高现有注水油管耐高温和耐老化性能，同时力学性能稳定的复合涂层材料，以应用于表面改性采油注水管的制备过程中，使表面改性后的油管在具有耐高温性能的同时还能涵盖常规涂层油管产品的基本特点，变得十分必要和迫切。
[0006]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一目的在于提供一种复合涂料，所述复合涂料通过各原料的协同复配，能够有效提高复合涂料的耐高温和耐老化性能，同时力学性能稳定。经实验验证，在具有耐高温性能的同时还能涵盖常规涂层油管产品的基本特点。
[0008]本专利技术的第二目的在于提供一种复合涂料的制备方法。
[0009]本专利技术的第三目的在于提供一种复合涂料的应用，所述复合涂料可以广泛应用于表面改性采油注水管的制备过程中。
[0010]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供的一种复合涂料，按质量份数计，所述复合涂料主要由以下原料组成：
[0012]有机硅树脂40～60份、陶瓷粉末5～15份、纳米碳化硅5～10份、三氧化二铝15～25份、硅烷偶联剂4～10份、石墨3～8份、滑石粉3～5份、空心玻璃微珠3～5份、碳酸钙晶须2～8份、海藻酸钙5～10份、氯化钠1～2份、水30～50份和助剂2～4.5份。
[0013]进一步的，按质量份数计，所述复合涂料主要由以下原料组成：
[0014]有机硅树脂45～55份、陶瓷粉末6～12份、纳米碳化硅6～9份、三氧化二铝18～22份、硅烷偶联剂5～8份、石墨4～7份、滑石粉3～5份、空心玻璃微珠3～5份、碳酸钙晶须3～6份、海藻酸钙5～8份、氯化钠1～2份、水30～40份和助剂3～4.5份。
[0015]进一步的，按质量份数计，所述复合涂料主要由以下原料组成：
[0016]有机硅树脂50份、陶瓷粉末8份、纳米碳化硅8份、三氧化二铝20份、硅烷偶联剂5份、石墨6份、滑石粉4份、空心玻璃微珠4份、碳酸钙晶须5份、海藻酸钙5份、氯化钠1份、水40份和助剂4份。
[0017]进一步的，所述有机硅树脂包括环氧改性有机硅树脂CFS8650、丙烯酸改性有机硅树脂CFS8550或丙烯酸环氧改性有机硅树脂CFS8750中的至少一种，优选为环氧改性有机硅树脂CFS8650。
[0018]进一步的，所述空心玻璃微珠主要由硼硅酸盐制得，所述空心玻璃微珠的粒径为10～250μm；壁厚为1～2μm；
[0019]优选地，所述硅烷偶联剂包括γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、四丙氧基硅烷(正硅酸丙酯)或苯基三乙氧基硅烷中的至少一种，优选为γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷。
[0020]进一步的，所述助剂包括成膜剂、分散剂和消泡剂；
[0021]优选地，所述成膜剂包括丁二烯树脂、三丙二醇丁醚或2
‑
丁氧基
‑1‑
丙醇中的至少一种，优选为丁二烯树脂成膜剂；
[0022]优选地，所述分散剂包括脂肪酰二乙醇胺或聚丙烯酸酯中的至少一种，优选为脂肪酰二乙醇胺；
[0023]优选地，所述消泡剂包括聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、甘油聚氧丙烯醚中的至少一种，优选为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚。
[0024]本专利技术提供的一种上述复合涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0025]将各原料混匀后充分搅拌，制得复合涂料。
[0026]进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
[0027](a)、将部分水与海藻酸钠混合，制得海藻酸钠溶液；随后加入氯化钠、石墨与部分三氧化二铝混合均匀；然后加入陶瓷粉末、纳米碳化硅充分搅拌，得到物料A；
[0028](b)、将有机硅树脂与余下的水混合，随后加入硅烷偶联剂、空心玻璃微珠和余下的三氧化二铝混匀，得到有机硅树脂/三氧化二铝复合物；
[0029](c)、将物料A与有机硅树脂/三氧化二铝复合物混匀，随后加入滑石粉、碳酸钙晶须和助剂，搅拌均匀，得到复合涂料。
[0030]进一步的，所述步骤(a)搅拌的速度为550～650r/min，时间为20～80min；
[0031]优选地，所述步骤(c)搅拌的速度为750～850r/min，时间为15～70min。
[0032]本专利技术提供的一种上述复合涂料在制备表面改性采油注水管中的应用。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0034]本专利技术提供的复合涂料，所述复合涂料主要由有机硅树脂、陶瓷粉末、纳米碳化硅、三氧化二铝、硅烷偶联剂、石墨、滑石粉、空心玻璃微珠、碳酸钙晶须、海藻酸钙、氯化钠、水和助剂以特定比例复配得到。上述复合涂料通过各原料的协同复配，能够有效提高复合涂料的耐高温和耐老化性能，同时力学性能稳定。经实验验证，在具有耐高温性能的同时还能涵盖常规涂层油管产品的基本特点。
[0035]本专利技术提供的复合涂料的制备方法，所述制备方法为将各原料混匀后充分搅拌，制得复合涂料。上述制备方法具有制备工艺简单，易于操作的优势。
[0036]本专利技术提供的上述复合涂料可以广泛应用于表面改性采油注水管的制备过程中。
具体实施方式
[0037]下面将结合实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合涂料，其特征在于，按质量份数计，所述复合涂料主要由以下原料组成：有机硅树脂40～60份、陶瓷粉末5～15份、纳米碳化硅5～10份、三氧化二铝15～25份、硅烷偶联剂4～10份、石墨3～8份、滑石粉3～5份、空心玻璃微珠3～5份、碳酸钙晶须2～8份、海藻酸钙5～10份、氯化钠1～2份、水30～50份和助剂2～4.5份。2.根据权利要求1所述的复合涂料，其特征在于，按质量份数计，所述复合涂料主要由以下原料组成：有机硅树脂45～55份、陶瓷粉末6～12份、纳米碳化硅6～9份、三氧化二铝18～22份、硅烷偶联剂5～8份、石墨4～7份、滑石粉3～5份、空心玻璃微珠3～5份、碳酸钙晶须3～6份、海藻酸钙5～8份、氯化钠1～2份、水30～40份和助剂3～4.5份。3.根据权利要求1所述的复合涂料，其特征在于，按质量份数计，所述复合涂料主要由以下原料组成：有机硅树脂50份、陶瓷粉末8份、纳米碳化硅8份、三氧化二铝20份、硅烷偶联剂5份、石墨6份、滑石粉4份、空心玻璃微珠4份、碳酸钙晶须5份、海藻酸钙5份、氯化钠1份、水40份和助剂4份。4.根据权利要求1～3任一项所述的复合涂料，其特征在于，所述有机硅树脂包括环氧改性有机硅树脂CFS8650、丙烯酸改性有机硅树脂CFS8550或丙烯酸环氧改性有机硅树脂CFS8750中的至少一种，优选为环氧改性有机硅树脂CFS8650。5.根据权利要求1～3任一项所述的复合涂料，其特征在于，所述空心玻璃微珠主要由硼硅酸盐制得，所述空心玻璃微珠的粒径为10～250μm；壁厚为1～2μm；优选地，所述硅烷偶联剂包括γ
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(2,3
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环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、四丙氧基硅烷(正硅酸丙酯)或苯基三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张端光，高飞，刘玉杨，张玉河，金波，马志博，王泽新，杨学峰，闫金鹏，
申请(专利权)人：胜利油田胜机石油装备有限公司，
类型：发明
国别省市：