[發明專利]一種深海輸油管道防腐涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711223416.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107974136A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 趙曉棟;邵靜;楊婕;田海濤
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: C09D115/02
• 分類號: C09D115/02;C09D127/24;C09D5/08;C09D5/14;C09D7/63;C09D7/65
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙)33243
• 代理人: 龍洋

技術領域

本發明涉及一種管道防腐涂料，特別是針對海洋結構物的深海輸油管道防腐涂料及其制備方法，屬于金屬防腐技術領域。

背景技術

隨著陸上石油資源的逐漸枯竭，人們開始將目光轉向了海洋。從巴西、西非等中非、澳大利亞、格棱蘭島等海域，在海上尋找油氣已成為全球趨勢。到目前為止，深海已成為全球油氣開采的重要領域。比如，我國南海地區的油氣資源達到我國油氣總資源量的33％，其中有70％蘊藏在深海區域。

而在深海油氣開采過程中，深海輸油管道是關鍵環節之一，它有別于一般的水下輸油管道，其面臨的環境具有如下特點：1、高油壓、高水壓；2、高油溫、低水溫。而深海輸油管道一旦發生破壞，造成的損失是不可估量的，如幾年前的墨西哥灣漏油事件就為深海作業者留下了深刻的教訓。因此，要求深水輸油管道具有優秀的結構性能以及極佳的保溫性能和防腐性能。

實際上，管道腐蝕的原因主要可以歸結為以下幾種情況：由原電池原理而造成的鋼鐵吸氧腐蝕，由于酸雨導致管道表面極具酸性的硫化物(二氧化硫和硫化氫)而導致的析氫腐蝕，大氣降水導致的二氧化碳酸性腐蝕，管道表面能夠代謝硫酸鹽的細菌導致的細菌腐蝕和管道內積水導致的腐蝕等，其中吸氧腐蝕是最多的腐蝕情況。而目前最普遍也最有效的防腐蝕方法是通過添加涂層提高管道的防腐性能，延長管道的使用壽命。

但是，涂料技術也一直是防腐技術中急需改善的問題。如中國發明專利(公開號：CN106147534A)公開了一種環氧改性特種重防腐涂料，該專利主要使用了環氧樹脂E12、聚酯樹脂、有機硅樹脂等進行配伍，制成的涂料防腐效果較好，且綠色環保，但是，其防潮性、耐酸堿性等性能并不顯著。同年，中國發明專利(公開號：CN106010091A)給出了一種石墨烯涂料，該涂料是將石墨烯粉在分散劑作用下均勻分散到溶劑中，然后再添加到環氧樹脂中制備而成，具有良好的耐油、耐酸堿、耐腐蝕性。但是，美國喬治亞理工學院和國立標準與技術研究院的科學家表示石墨烯存在潛在的缺陷，它會通過原子向外伸展的方式釋放一些可能產生的內部應力，從而出現作用偏差，且石墨烯會帶來環境污染的風險。又如中國發明專利(公開號：CN105368250A)公開了一種應用于深海環境的新型環保防腐涂料，該涂料包括主要成膜物質環氧樹脂和其他試劑，雖然抗靜水壓力、附著力等性能良好，但耐氣候性、化學穩定性等較不足。

據資料顯示，我國的涂料應用數量已超過千萬噸，成為世界上防腐涂料使用量第一的國家。所以開發一種性能全面、成本低廉，且適用于深海等惡劣環境的涂料仍是目前研究重點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種能耐深海大氣環境及惡劣氣候條件長期考驗的深海輸油管道防腐涂料。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種深海輸油管道防腐涂料，其特征在于，所述涂料主要由以下重量份數成分組成：氯化橡膠10-25份、過氯乙烯樹脂15-25份、二甲基錫0.5-1份，羥乙基甲基纖維素0.25-0.5份，填料10-20份，二甲苯15-25份。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述氯化橡膠中氯的含量為60-64％。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述過氯乙烯樹脂中氯的含量為61-63％。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述氯化橡膠與過氯乙烯樹脂的體積比為1:1-1:1.3。該混合比例既滿足了耐水性、耐銹性、耐酸堿性，而且投入較多的過氯乙烯樹脂提高了涂料的附著力、耐腐蝕性，使之更能適應深海環境。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述填料為滑石粉、云母鱗片、合成硫酸鋇中的至少一種，粒徑為0.5μm-20μm。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述涂料中還包括有添加劑，所述添加劑包括抗氧劑、固化劑、偶聯劑、分散劑，所述抗氧劑的用量為0.3-0.6份、固化劑的用量為10-15份、偶聯劑的用量為0.5-1.5份、分散劑的用量為0.7-1份。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述固化劑為胺改性固化劑。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，所述偶聯劑為水溶性醇胺型鈦酸酯偶聯劑。

在上述的一種深海輸油管道防腐涂料中，為適應深海的弱堿性環境，所述涂料的pH為7.5-8。

本發明另一個目的在于提供上述深海輸油管道防腐涂料的制備方法，所述制備方法包括：

將氯化橡膠和過氯乙烯樹脂混合、攪拌制成透明溶液a；和