【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于涂層，涉及一種管道用耐磨耐腐蝕涂層及其制備方法。
技術介紹
1、隨著我國煉油行業加工高含硫原油數量的增加，原油中的硫、硫化氫、環烷酸、二氧化硫等腐蝕介質對管道的腐蝕問題日益突出，以碳鋼為主要材料制作的運輸原油的管道，因電化學腐蝕、高溫腐蝕而導致其過早報廢，造成大量的材料浪費。
2、為解決腐蝕問題，常采用在管道內外壁涂敷涂層，但涂層常存在硬度低、耐磨性差、耐腐蝕性不夠引起的壽命短等缺點。
3、因此，需要開發一種耐磨性好、耐腐蝕性能優異的管道內壁用涂層，以解決現有涂層與基體易剝落和耐腐蝕性差的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種管道用耐磨耐腐蝕涂層及其制備方法，所制備的管道用涂層具備優異的耐磨耐腐蝕性。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種管道用耐磨耐腐蝕涂層，包括以下重量份原料：35～50份的聚氨酯樹脂，20～30份的聚四氟乙烯，5～15份的改性海泡石，10～20份的改性耐磨料，0.3～0.7份的消泡劑，1～3份的分散劑，5～7份的固化劑和70～80份乙酸乙酯；
4、其中所述改性海泡石的制備過程如下：
5、將5～10份海泡石分散于100份質量分數為1～3％的高錳酸鉀水溶液中，再加入3～5份硫酸錳，在130～160℃條件下攪拌4～8h，攪拌結束后經過過濾、去離子水洗滌，再在95℃下干燥8h得到二氧化錳原位修飾的海泡石，即得到所述改性海泡石。
6、作為本
7、s1、將碳化硅先進行破碎，然后將破碎后的碳化硅粉末在1000～1200℃條件下保溫1～1.5h，冷卻至室溫后得到預處理的碳化硅納米粉末；
8、s2、將預處理的碳化硅納米粉末用質量分數為15％的naoh溶液和去離子水洗滌，干燥后得到固體粉末a，將固體粉末a通過等離子體技術處理得到固體粉末b；
9、s3、將質量比為1︰(4～5)的高嶺土與濃度為6～8mol/l的氫氧化鈉溶液混合均勻，再在180～230℃條件下焙燒8～12h，冷卻至室溫后得到羥基方鈉石；
10、s4、將質量比為(1～1.5)：1：(20～30)的固體粉末b、羥基方鈉石和正硅酸四乙酯的乙醇溶液混合，使用質量分數為25％的氨水溶液調節溶液ph為11，升溫至40～70℃攪拌2～3h，經過濾、80～90℃真空干燥得到改性耐磨料。
11、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述分散劑為聚丙烯酰胺、聚乙二醇單甲醚和木質素磺酸鈉中的一種。
12、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述消泡劑為聚氧丙烯甘油醚和季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
13、作為本專利技術的一種優選技術方案，所述固化劑為六亞甲基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的一種。
14、作為本專利技術的一種優選技術方案，步驟s52中，所述等離子體技術處理時，通入的氣體為空氣，氣體流速為200～300ml/min，射頻電源功率為100～110kw，處理時間為220～300s。
15、作為本專利技術的一種優選技術方案，步驟s54中，所述正硅酸四乙酯的乙醇溶液中正硅酸四乙酯及乙醇溶液的質量體積比為1:30g/ml。
16、一種管道用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，包括以下制備過程：
17、按重量份，將聚氨酯樹脂、聚四氟乙烯溶解到乙酸乙酯中，常溫攪拌0.5h，繼續加入改性海泡石、改性耐磨料攪拌0.5h，然后加入消泡劑、分散劑和固化劑，在40～45℃超聲攪拌4～5h，得到涂料；將涂料涂覆在管道表面，在120～160℃條件下固化1～3h后得到所述管道用耐磨耐腐蝕涂層。
18、海泡石具有優異的耐腐蝕性，這種礦物材料能夠抵抗多種腐蝕性物質的侵蝕，包括酸、堿等化學物質，其高抗腐蝕性主要得益于其高密度、高耐熱性以及化學成分的穩定性。在海泡石表面通過原位生長法負載二氧化錳，二氧化錳作為一種硬質材料，能夠顯著提高涂層的耐磨性能，延長涂層的使用壽命，并且二氧化錳具有良好的化學穩定性和耐腐蝕性，能夠抵抗多種化學物質的侵蝕，保護基材不受腐蝕；通過引入二氧化錳顆粒可以增加涂層表面的粗糙度，使得涂層與基材之間的接觸面積增大，有利于物理咬合和機械鎖合，進而提高涂層與管道之間的附著力，從而提高了涂層的整體阻隔和耐腐蝕特性，從而獲得長期穩定的耐腐蝕涂層。
19、本專利技術中通過高嶺土與堿混合后經焙燒得到羥基方鈉石，羥基方鈉石的結構由β特征籠構成，這些β籠通過特定的方式連接，形成了羥基方鈉石獨特的骨架結構，該骨架結構與其他元素和基團共同構成了穩定的礦物結構，從而使羥基方鈉石具備一定的硬度。
20、碳化硅本身具有優異的硬度與耐腐蝕性，碳化硅先通過高溫焙燒去除碳化硅中的揮發性成分和不穩定元素，從而提高碳化硅的純度，同時通過燒結促進顆粒之間的結合，形成更致密的燒結體。再通過堿液處理既能夠有效地去除碳化硅表面的游離硅、二氧化硅等雜質，又能改善碳化硅表面的粗糙度和微觀結構，從而提高碳化硅的化學穩定性和熱穩定性可能得到提升，從而延長其使用壽命。通過等離子體技術處理，一方面可以去除碳化硅表面的氧化層，改善碳化硅表面的結構，增加活性位點以及提高表面平整度，從而幫助提高碳化硅與其他聚合物之間的界面結合力、附著力；另一方面通過等離子體技術處理可以在碳化硅表面引入羥基，在堿性條件下，將正硅酸四乙酯作為交聯劑與碳化硅表面的羥基和羥基方鈉石表面豐富的-oh基團結合形成三維網絡結構，該網狀結構可以增加涂層的結構穩定性，防止涂層剝落，提高涂層的耐磨性。
21、聚四氟乙烯和聚氨酯均具有良好的耐腐蝕性，通過將兩種聚合物共混作為涂層基料，使材料的耐化學性能進一步提升，在更廣泛的化學環境中保持穩定，同時聚四氟乙烯耐磨性優異，幫助提高涂層的整體耐磨性。
22、本專利技術的有益效果：
23、本專利技術中以聚氨酯樹脂和聚四氟乙烯作為涂層的基體材料，通過原位生長法制備的改性海泡石，提高了改性海泡石與基體之間的界面相容性，從而提高涂層的耐腐蝕性；通過正硅酸四乙酯對經過羥基化處理的碳化硅與羥基方鈉石表面羥基反應形成穩定的網絡結構，提高涂層的附著力與耐磨性。本專利技術所制備的管道用涂層具備優異的耐磨耐腐蝕性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，包括以下重量份原料：35～50份的聚氨酯樹脂，20～30份的聚四氟乙烯，5～15份的改性海泡石，10～20份的改性耐磨料，0.3～0.7份的消泡劑，1～3份的分散劑，5～7份的固化劑和70～80份乙酸乙酯；
2.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述改性耐磨料的制備過程如下：
3.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述分散劑為聚丙烯酰胺、聚乙二醇單甲醚和木質素磺酸鈉中的一種。
4.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述消泡劑為聚氧丙烯甘油醚和季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
5.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述固化劑為六亞甲基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的一種。
6.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，步驟S52中，所述等離子體技術處理時，通入的氣體為空氣，氣體流速為200～300mL/min，射頻電源功率為100～110kW，處理時間為220～300s。
7.根據權利要
8.一種如權利要求1-7任意一項所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層的制備方法，其特征在于，包括以下制備過程：
...【技術特征摘要】
1.一種管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，包括以下重量份原料：35～50份的聚氨酯樹脂，20～30份的聚四氟乙烯，5～15份的改性海泡石，10～20份的改性耐磨料，0.3～0.7份的消泡劑，1～3份的分散劑，5～7份的固化劑和70～80份乙酸乙酯；
2.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述改性耐磨料的制備過程如下：
3.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述分散劑為聚丙烯酰胺、聚乙二醇單甲醚和木質素磺酸鈉中的一種。
4.根據權利要求1所述的管道用耐磨耐腐蝕涂層，其特征在于，所述消泡劑為聚氧丙烯甘油醚和季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：方軍鋒，
申請(專利權)人：上海泰梧科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。