[發明專利]有機/無機雜化超疏水超親油防垢涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202210287112.4
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114574049B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉戰劍;張曦光;任麗娜;李美玲;付雨欣;汪懷遠
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: C09D127/18
• 分類號: C09D127/18;C09D127/16;C09D7/61;B05D5/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

本發明公開了一種有機/無機雜化超疏水超親油防垢涂層的制備方法，包括：混合含氟聚合物的醇分散液與無機陶瓷材料的水溶液，通過羧基化碳納米材料的誘導使所述無機陶瓷材料從所述水溶液中相分離并被所述醇分散液中的所述含氟聚合物包裹，形成有機無機雜化乳液；涂裝所述有機無機雜化乳液形成的納微粗糙結構，通過熱致相分離處理，使所述含氟聚合物熔化并部分遷移至表面，以獲取無機陶瓷的親油性與含氟聚合物的疏水性相結合的超疏水超親油防垢涂層；解決現有仿生超疏水防垢涂層表面因油污污染或表面發生破壞情況下防垢性能下降的問題。

技術領域

本發明油田涉及油田防垢技術領域，具體的是一種超疏水防垢涂層。

背景技術

隨著我國大部分油田開采進入中后期，油田采出液中含水量不斷增加，而且采出液礦化度較高，使得在原油開采過程中油井管內壁出現嚴重的結垢現象。垢片在油井管內壁不斷沉積，使得井管內徑不斷減小，嚴重降低了油井的產量，同時使得抽油桿在往復工作過程中發生摩擦磨損，易造成桿柱斷脫。此外，垢層下容易引起嚴重的井管腐蝕，使得油井管出現穿孔泄露的風險，垢片的脫落容易引發井下卡泵問題，嚴重影響了油田的安全生產。

近年來，科研工作者投入了大量的精力開展油田防垢技術的研究，例如 余正齊等在專利（201610933914.2）中公開了一種復合緩蝕阻垢劑、油田水的緩蝕阻垢的制備方法；王秀在專利（201410766532.6）中公開了一種喹啉型緩蝕阻垢劑組合物以及在油田注水井筒防蝕阻垢的方法；劉恩洋等人在專利（201910154580.2）中公開了一種在油管鋼表面制備耐高溫防腐阻垢超疏水涂層的方法。目前的阻垢技術主要集中于阻垢劑或阻垢涂層的開發，由于添加阻垢劑會對原油加工增加很大難度，因此在油井管表面制備阻垢涂層是最理想和最便捷的防垢方法。

目前，仿生超疏水表面因其具有良好的疏水性能成為了防垢涂層的研究熱點。超疏水表面防垢的原理主要是由于表面微觀結構和化學組成的共同作用，在涂層表面捕獲空氣形成一層氣膜，使得水無法潤濕表面，導致水中的結垢粒子無法粘附在涂層表面，從而實現了防垢的目的。然而，在實際使用過程中，由于油田采出液或油田污水中含有油類，涂層表面易被油污污染，導致垢片在涂層表面的粘附力增大，從而使涂層的防垢效果下降。此外，當超疏水涂層表面受到溶液溫度、壓力、流體沖刷及摩擦磨損等諸多因素影響時，表面的微觀結構和化學組成會遭到一定程度的破壞，導致涂層表面氣膜發生擴散，使得涂層表面失去阻垢性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種有機/無機雜化超疏水超親油防垢涂層，解決現有仿生超疏水防垢涂層表面因油污污染或表面發生破壞情況下防垢性能下降的問題。

為實現上述發明目的，所述的有機/無機雜化超疏水超親油防垢涂層的制備方法，其特征在于，包括：

混合含氟聚合物的醇分散液與無機陶瓷材料的水溶液，通過羧基化碳納米材料的誘導使所述無機陶瓷材料從所述水溶液中相分離并被所述醇分散液中的所述含氟聚合物包裹，形成有機無機雜化乳液；

涂裝所述有機無機雜化乳液形成的納微粗糙結構，通過熱致相分離處理，使所述含氟聚合物熔化并部分遷移至表面，以獲取無機陶瓷的親油性與含氟聚合物的疏水性相結合的超疏水超親油防垢涂層。

進一步地，所述混合的方法，包括：

將所述含氟聚合物和所述羧基化碳納米材料分散有機醇中形成混合液；

將所述無機陶瓷材料的水溶液分散到所述混合液中。

進一步地，所述熱致處理的加熱溫度是240-330℃，加熱時間是60-90分鐘。

進一步地，按照重量分數比，所述無機陶瓷材料25-60份，所述含氟聚合物40-75份，所述羧基化碳納米材料1-5份，所述水30-60分，所述有機醇30-60份。

進一步地，所述無機陶瓷材料，包括：