[發明專利]一種抗硫化氫腐蝕水性涂料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201911258381.2
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN110885621A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 高延敏;姜蓀;楊紅洲;王明明;孫存思;張政;徐俊烽;施方長;徐靜杰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C09D175/04
• 分類號: C09D175/04;C09D5/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了一種抗硫化氫腐蝕水性涂料及其制備方法。該水性涂料包括組分和含量為：吡啶甲酸包覆蒙脫土緩蝕劑10％～25％，含有羧基的水性聚氨酯樹脂20?50％，己內酰胺15?25％，油酸1～5％，防銹顏料10?25％，填料10?25％。其制備方法：(1)將吡啶甲酸、聚乙烯醇和辛酸鋅混合，100～150℃反應2～8小時，得到聚乙烯醇吡啶甲酸；(2)將聚乙烯醇吡啶甲酸和蒙脫土加入乙醇的水溶液中，攪拌，研磨，噴霧造粒，得到緩蝕劑；(3)將該緩蝕劑與其他原料按照配方混合均勻后，研磨至粒徑為0.5?5μm，即可。本發明的抗硫化氫腐蝕水性涂料具有自交聯性能，并且耐硫化氫鹽霧腐蝕的時間最高可達930多小時。

技術領域

本發明屬于涂料領域，涉及一種抗硫化氫腐蝕水性涂料及其制備方法和應用。

背景技術

水性防腐涂料是今后發展的重要方向，為達到高分子成膜物質水溶或水乳化的目的，引入了可以吸水性的官能團，如、羥基、羧基、氨基、環氧基以及環氧基，這些基團以及乳化劑在保證與水相容方面起到了關鍵作用；但是，由于在干膜中這些物質的存在，導致涂層耐腐蝕性極大降低，為改善這種不利的情況，急需有效的能抑制金屬腐蝕的材料。

此外，隨著油田進入后期開采，含水、含沙量、含硫化氫的提高，金屬管線，設備耐磨損耗，耐腐蝕情況更加不容樂觀，而一些油田，含硫化氫，環烷酸、二氧化碳的腐蝕異常嚴重，導致設備腐蝕穿孔頻繁，嚴重影響油田的安全、穩定的生產；雖然采取了一些措施，例如，在油井和設備中使用緩蝕劑，使用環氧涂層，但是這些措施在含沙，高含水，含酸(環烷酸，二氧化碳、含硫化氫仍然難以避免腐蝕的發生，給油田帶來了巨大的損失，一些含硫化氫油田，因釋放出有毒的氣體，造成了人員傷亡，解決含酸原油的腐蝕問題，對石油工業的發展，安全、穩定生產，意義重大。因此，針對這樣的基本地質與工況情況，需要一次性解決，磨蝕、酸性腐蝕、耐沖擊的性問題。

緩蝕劑在金屬腐蝕與防護過程中，起到關鍵的作用，在水溶液或油性體系都發揮防腐的作用，尤其是有機緩蝕劑，以種類多、效果好、使用方便而成為一種控制金屬腐蝕的重要方法，但是有效的有機緩蝕劑大部分是小分子，不適合在涂料中使用，其加入涂料后，由于小分子的遷移性而很快的喪失防腐功能，對于硫化氫的防腐效果不佳。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種抗硫化氫腐蝕水性涂料。具體的技術方案如下：

一種抗硫化氫腐蝕水性涂料，按質量百分比由組分：吡啶甲酸包覆蒙脫土緩蝕劑為10％～25％，含有羧基的水性聚氨酯樹脂為20-50％，己內酰胺為15-25％，油酸為1～5％，防銹顏料為10-25％，填料為10-25％組成；其中所述吡啶甲酸包覆蒙脫土緩蝕劑的結構式如下：

其中，n/m＝10～30。

優選地，所述防銹顏料是磷酸鋅、鉻酸鋅、鉻酸鈣、鉻酸鍶、鉻酸鋇、磷酸鋁、鋁粉、玻璃鱗片、不銹鋼片或云母氧化鐵。

優選地，所述防銹顏料的粒徑為0.5-5μm。

優選地，所述填料是滑石粉、蒙脫土、粘土、硅藻土、氧化鐵紅、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅灰石粉、硫酸鋇或三氧化二銻。

優選地，所述填料的粒徑為0.5-5μm。

優選地，所述含有羧基的水性聚氨酯樹脂的分子量為3-30萬。

本發明的目的之二是提供所述抗硫化氫腐蝕水性涂料的制備方法。具體技術方案如下：

一種所述抗硫化氫腐蝕水性涂料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備聚乙烯醇吡啶甲酸

將吡啶甲酸、聚乙烯醇和辛酸鋅加入反應容器，在100～150℃反應2～8小時，得到聚乙烯醇吡啶甲酸，其中所述吡啶甲酸和聚乙烯醇的質量比為10～30:1，所述辛酸鋅的質量是所述吡啶甲酸的2～8％；