[發(fā)明專利]一種應用于海洋中金屬基層上的防腐涂層及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106905725B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 呂德超
• 申請（專利權）人: 志合山海（北京）科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D163/00;C09D175/04;C09D133/00;C09D167/08;C09D161/06;C09D183/04;C09D5/08
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本發(fā)明屬于海洋腐蝕領域，具體涉及一種應用于海洋中金屬基層上的防腐涂層，該防腐涂層由納米微囊、固化劑、消泡劑、分散劑、溶劑制成，其中所述納米微囊包括囊芯和囊材，囊芯為緩蝕劑，囊材為二氧化硅或高分子樹脂，所述納米微囊的粒徑為500～1200nm，所述囊材的厚度為100～300nm，緩蝕劑在微囊中的質量占比為15％～30％，在整個防腐涂層中固化劑的重量份數(shù)為80～90，納米微囊的重量份數(shù)為3～15，緩蝕劑的重量份數(shù)為0.5～4.5，消泡劑的重量份數(shù)為1～10，分散劑的重量份數(shù)為0.5～10，溶劑的重量份數(shù)為5～15。本發(fā)明的防腐涂層可以對海洋環(huán)境下的腐蝕做出迅速的自我識別與修復。

技術領域

本發(fā)明屬于海洋用腐蝕防護領域，具體涉及一種應用于海洋中金屬基層上的防腐涂層及其制備方法。

背景技術

眾所周知，腐蝕過程縮短了油田設備和集輸管線的使用壽命，成為制約石油天然氣工業(yè)生產的重要因素之一。據(jù)估計，腐蝕給我國石油工業(yè)造成的損失約占行業(yè)總產值的6％。其中，如采取合適的防腐措施，可挽回30％～40％的損失。為了解決油田的腐蝕問題，人們發(fā)展了許多防腐蝕技術。其中由于緩蝕劑技術應用設備簡單、使用方便、投資少、收益大、見效快、能保護整體設備，適合長期保護等特點，得到了廣泛的應用。但傳統(tǒng)緩蝕劑存在自身的缺陷：(1)大多數(shù)緩蝕劑有毒，這會對自然環(huán)境產生巨大的危害；(2)某些緩蝕劑性能不穩(wěn)定；例如油田的腐蝕環(huán)境很特殊，有些緩蝕劑會變質，從而失去緩蝕能力；(3)不適合于開放的作業(yè)體系。在開放體系中，緩蝕劑易在充分發(fā)揮作用之前即被流動的介質帶走，或是被提取出的物質攜出，造成浪費。

為了解決緩蝕劑的這些不足之處，科研工作者提出了許多改進措施，目前海洋環(huán)境下最有效的防護方法是有機涂層防護技術，應用率超過80％。但我國海洋環(huán)境防護技術仍處在起步階段，與發(fā)達國家相比有明顯的差距，涉海高端防腐涂料基本上被國外大公司壟斷。因而，開發(fā)出具有自主知識產權的海洋環(huán)境防護涂裝體系，有利于我國維護海洋安全和推進海洋戰(zhàn)略。對于海洋環(huán)境中的結構物來說，涂層防護是最為經濟有效的手段。其中微囊技術是利用成膜材料包覆具有分散性的固體物質、液滴或氣體而形成微粒的一種技術，當涂層受到損傷時，微囊能在損傷處及時破裂，釋放修復劑，抑制擴蝕，使涂層能夠自動感應損傷，自動釋放修復劑修復損傷，達到自愈合的目的，從而延長涂膜的使用壽命，具有較大發(fā)展?jié)摿蛻们熬啊５珎鹘y(tǒng)的有機高分子涂料很容易在海水的沖刷和嚴酷的污損環(huán)境中被水汽侵蝕，或破損，由于海洋結構物所處的腐蝕環(huán)境極為嚴苛，與傳統(tǒng)涂料不同，需要對涂料進行加強級設計。

目前的防腐涂層中的微囊的粒徑較大，通常在幾十到幾百微米，容易在嚴酷的海水環(huán)境中被侵蝕或破損，微囊中的緩蝕劑質量占比較大，雖然可以釋放的劑量較大，但容易造成有效成分的成活量減少，降低了涂層的自修復能力，因此緩蝕劑在微囊中的合適占比也尤為重要。

發(fā)明內容

相對于現(xiàn)有技術中的上述問題，本發(fā)明的防腐涂層中的微囊采用納米級，并采取合適的緩蝕劑質量配比，取得了很好的防腐效果，可應用于在金屬表面，船舶及海洋構件材料表面發(fā)生劃痕刮擦后，表現(xiàn)為劃痕處無銹蝕，長時間的耐腐蝕，進而保護海洋中的船舶及海洋構材料。

本發(fā)明的具體技術方案如下：

一種應用于海洋中金屬基層上的防腐涂層，其特征在于：該防腐涂層由納米微囊、固化劑、消泡劑、分散劑、溶劑制成，其中所述納米微囊包括囊芯和囊材，囊芯為緩蝕劑，囊材為二氧化硅或高分子樹脂，所述納米微囊的粒徑為500～1200nm，所述囊材的厚度為100～300nm，緩蝕劑在微囊中的質量占比為15％～30％，在整個防腐涂層中固化劑的重量份數(shù)為80～90，納米微囊的重量份數(shù)為3～15，緩蝕劑的重量份數(shù)為0.5～4.5，消泡劑的重量份數(shù)為1～10，分散劑的重量份數(shù)為0.5～10，溶劑的重量份數(shù)為5～15。

根據(jù)本發(fā)明所述的防腐涂層，其特征在于，所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種。