[發明專利]一種仿生型石油管道涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202011227327.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112521813B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 田麗梅;竇海旭;趙杰;范勇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C09D133/02
• 分類號: C09D133/02;C09D133/26;C09D133/14;C08F220/06;C08F220/30;C08F220/24;C08F220/56;C08F220/28;B05D5/04;B05D5/08;F16L58/10
• 代理公司: 吉林省中玖專利代理有限公司 22219
• 代理人: 李泉宏

本發明涉及一種仿生型石油管道涂層及其制備方法，屬于新型高分子表面涂層。該涂層以典物鲀魚體表為基本研究模型，利用親水性單體和低表面能含氟長鏈以及二苯甲酮類光引發劑聚合而成。通過紫外光引發可以將涂層固定在各種基底材料表面，基底與涂層之間附著力較強。涂層改變了基底的表面性能，實現了對基底表面的親水改性和對低表面張力液體如多種油類的防黏附性能。這類涂層可實現動態和靜態環境下的優異親水疏油性能。此發明重點實用于解決石油管道內襯管壁結蠟的共性難題，其具有節能、高效、長壽等特點，屬于防止管壁結蠟的“治本”的技術，具有良好的應用前景和經濟價值，是未來輸油管道防蠟技術的發展必然趨勢。

技術領域

本發明屬于新型高分子表面涂層，高分子仿生材料技術領域。具體涉及一種仿生型石油 管道涂層及其制備方法。

背景技術

仿生型親水疏油表面：海洋工程用熱塑性玻纖增強柔性管是山東冠通管業有限公司聯合 國內眾多高校科研院所，在國家工信部《高技術船舶科研項目》的支持下，研制出的一種輕 質高強的非金屬原有輸送管道，它具有耐腐蝕、抗疲勞，抗降解、使用壽命長等特點，是繼 荷蘭Airborne公司、法國Technip公司及美國Deepflex公司后，國內首家掌握該產品制造工 藝核心技術的高新技術企業，打破了國外在該領域的壟斷，填補了石油管道國內空白。

該型管道在實際應用過程中，仍然存在未能解決的管道內襯管壁結蠟的共性難題。該問 題屬于世界性難題。針對上述難題，國內外采用的防蠟原理及發展現狀如下：

1.機械清蠟技術

主要借助機械工具去除油管壁上附著的石蠟，并借助液體沖刷清理干凈即可。采用的是 機械外力剝離法，該方法及技術原理簡單，是防蠟技術應用中最為常見的一種方法，然后， 由于該技術治標不治本，且需要停止輸送作業才能進行，具有成本高、效率低的弊端。

2.熱力保溫技術

通過對油井內原油溫度的加熱，保證其溫度在石蠟析蠟點之上的一種應用方法，其原理 是利用溫度，維持析蠟點溫度，防止其結晶，使其保持熔融狀態的一種技術。通過加熱、表 面管線保溫的方法，使得熱力保溫技術成為管道防蠟方法成為最為有效的方法之一，然而加 熱或是管線保溫，需要額外的動力作為熱源，則會大大提高原油輸送成本，也是成為其廣泛 使用的一個重要原因。

3.化學藥劑防蠟技術

其原理是利用參混的化學藥劑改變管壁的吸附性能或是使蠟晶無法按規整狀態長大，無 法形成蠟晶，最終導致石蠟結晶體與管壁的結合強度大大降低。化學藥劑防蠟技術由于成本 低、效果好，目前應用十分廣泛。

以上的方法雖然能夠解決石蠟結晶的問題，但是不同程度的存在需要增加石油輸送成本 的問題和無法長效解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，受典型生物鲀魚特殊的體表結構親水疏油機制啟發，本發明提出了 一種仿生型石油管道涂層，該涂層的制備步驟具體如下：

1)制備具有含氟長鏈的光引發劑預聚物：以二苯甲酮類光引發劑、親水性單體、含氟表 面活性劑為原料，將上述原料溶于溶劑中，加入引發劑偶氮二異丁腈(AIBN)，在55～90℃ 的溫度條件下加熱3～18h制備得到具有含氟長鏈的光引發劑預聚物；所用溶劑為二甲基甲酰 胺、乙醇、丙酮、異丙醇、丁醇、四氫呋喃和甲苯中的一種或多種的組合；

二苯甲酮類光引發劑是一類以二苯甲酮為主體，其中一個苯基的對位上帶有修飾基團， 修飾基團上至少含有一個位于端頭的雙鍵的化合物；優選4-丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羥基 -4-(甲基丙烯酰氧基)二苯甲酮、4,4'-二[2-(1-丙烯基)苯氧基]二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基二苯 甲酮和4-丙烯酰氧基-2-羥基二苯甲酮中的一種或多種的組合；