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关于HR新型耐磨防腐涂料的研制与应用结果

石油金属管道的腐蚀给石化行业的建设带来了巨大的损失。石化行业每年都在金属管道的防腐工作上投入了大量资金。管道的防腐一直是石化行业生产和建设的重要任务。目前,国内管道主要由不锈钢制成。衬里,环氧粉末,纳米钛等技术。 HR新防腐涂料是与海瑞石油合作开发的。主要用于各种管道的各种防腐涂料。它解决了不锈钢内衬使用中的衬里脱落现象,并填补了中国陶瓷涂料的使用范围。管道腐蚀防护的技术空白。
 
1HR耐磨陶瓷防腐涂料的主要机理
 
HR耐磨陶瓷防腐涂层使用亚微米陶瓷颗粒作为填料。它是一种耐磨防腐涂料,可以保护大多数金属管道表面。它分为两部分:A和B.组分A是陶瓷粉末,环氧树脂和挥发性有机化合物的混合物,组分B是固化剂。当配置的HR耐磨防腐涂料通过高压空气喷涂设备喷涂到表面预处理工件表面时,涂层将在室温下逐渐固化,然后粘合到基材上,具有高硬度,耐磨耐腐蚀性和耐腐蚀性。陶瓷涂层,耐高温氧化。涂层可在室温下喷涂,刷涂或轧制,以便于操作。该涂料可用于含有大量化学品(如CO2,H2S和盐水)的油气井壁上,可大大提高管道的使用寿命。
 
HR耐磨陶瓷防腐涂料是以环氧树脂为基础,采用双组分高耐磨陶瓷防腐涂料制成的耐磨颜料,如柔性陶瓷粉末。主要陶瓷组分为A,B和C.(A,B,C-特定类型的陶瓷粉末代码)陶瓷A组分是白色松散结晶粉末,平均粒径为40-70μm。每个颗粒由许多小晶体组成,粒径小于0.1μm。作为多孔球形聚焦体,每个颗粒可包含多个小晶体。颗粒内部的孔隙被分成整个体积的25°~30°。这种多孔多孔结构不利于A晶体的相互接触。
 
一定数量的陶瓷B组分复合微米级陶瓷的微观结构发生了很大变化,复合材料的晶体尺寸明显减小,克服了陶瓷主晶的异常生长。断裂模式是穿晶的并且晶体断裂共存。纳米颗粒分布在主晶相的晶界之间,并且部分地分布在主晶相的穿晶断裂表面上。
 
B具有低膨胀系数,高硬度和高导热率。添加A可以改善陶瓷的抗热震性并提高韧性。
 
配方为1HR耐磨陶瓷防腐涂料
 
1.1实验准备
 
1.1.1主要实验原料
 
成膜物质E-44型环氧树脂,主要助剂,混合溶剂(二甲苯:正丁醇= 7:3),增塑剂,流平剂,消泡剂,填料A,B,C(三种陶瓷填料) ,固化剂T-31(三木产品)。
 
1.1.2试件
 
50mm×100mm×0.2~0.3mm马口铁试件,50mm×100mm×10mm玻璃片。
 
1.2筛选物质筛选
 
选择环氧树脂作为耐磨陶瓷防腐涂料的成膜物质。环氧树脂可与各种树脂,陶瓷粉末和添加剂很好地相容,并配制成一系列常用的防腐涂料。为了满足各种填料的要求,达到更高的涂料性能指标,E-44环氧树脂用于环氧树脂,E-44环氧树脂的质量分数为40~45℃。在实验中,选择(Miki环氧树脂)树脂)。
 
1.3固化剂的选择
 
1.4陶瓷粉末研究
 
HR耐磨陶瓷防腐涂层的主要特点是耐磨性。为了提高涂层的耐磨性,全面分析了美国思科54重防腐涂层,并进行了大量的实验和筛选,最后选择了含硅,铝作为填充物的陶瓷粉末 - 耐腐蚀涂层:1陶瓷粉末为无机填料,不与环氧树脂,溶剂等反应,固化过程中不形成新物质; 2陶瓷粉末成分在固化过程中收缩少,涂层内应力小3陶瓷粉末本身硬度高,耐磨性好,是最常用的磨料。
 
1.4.1陶瓷粉末结构的选择
 
陶瓷粉末的种类不同,其空间结构也不同。即使相同的陶瓷粉末在生产过程中不同,其空间结构也是多样的。因此,具有相同化学组成的陶瓷粉末具有不同的性能。为了确定陶瓷粉末的空间结构对涂层性能的影响,选择具有不同形状的陶瓷粉末用于对比实验。实验结果表明,球形陶瓷粉末具有柔韧性。其粘附性,抗冲击性能优于片状结构的陶瓷结构和不规则的三维结构,特别是在耐磨性方面,充分展示了球形结构的优点。为此,选择球形结构的A,B,C陶瓷粉末。
 
具有小球形直径的陶瓷粉末颗粒和环氧树脂更可能形成致密涂层。这是因为陶瓷粉末具有小的球形直径,大的表面积,并且易于吸附成膜物质以变成准交联点。陶瓷粉末和环氧树脂的组合更强,并且形成所形成的涂层的粘附性,抗冲击性和耐磨性。性和其他指标都很好。在该实验中,使用球形微米或亚微米陶瓷粉末。
 
1.4.2 A,B,C三种陶瓷粉末在涂料中的作用各种填料对涂料的耐腐蚀性和综合物理机械性能有相当大的影响。实验结果表明,选择单一种类的陶瓷粉末作为填料会降低涂层的整体性能。添加陶瓷粉末或多或少会影响环氧树脂膜的形成,同时降低成膜材料在基材上的粘附性。由于由环氧树脂和陶瓷粉末形成的准交联点的结合力弱于环氧树脂本身的交联点,因此漆膜的粘附性,抗冲击性和柔韧性都降低。为了使这种效果最小化,该实验使用三种球形陶瓷粉末的混合物。
 
每个陶瓷粉末颗粒涂有环氧树脂并紧紧包裹在固化膜下面。通过陶瓷粉末与环氧树脂的合理混合,涂层既具有陶瓷的刚性,又具有环氧树脂的韧性。在实验中,经过不断的探索和验证,根据实验结果,选择三种特定的陶瓷粉末A,B,C在4:4:7混合,效果更好。
 
1.5HR耐磨陶瓷防腐涂料的开发成果
 
1.5.1 HR耐磨陶瓷防腐涂料基本配方
 
HR耐磨陶瓷防腐涂料是一种高固重防腐涂料。它主要由以下四部分组成:环氧树脂,固化剂,颜料和填料消泡剂流平剂。在该实验中,使用E-44环氧树脂作为成膜物质,并使用三种陶瓷粉末A,B和C作为填料。通过正交试验,优化了涂层的最佳组成:20~24g环氧树脂;各种添加剂15~20g; 55~62g填料; 10~19g固化剂。
 
1.5.2准备过程
 
1.5.3耐盐水试验
 
根据GB / T10834-1989标准,测定船舶涂料的耐盐水性,盐水和热盐水的浸泡方法,试验21天,最后2小时用热盐水进行试验。在实验结束后,用自来水洗涤,并且没有出现涂层,例如光损失,生锈,变色,起泡和开裂。
 
1.5.4磨损试验
 
使用JM-1型漆膜耐磨仪器,漆膜的重量损失由漆膜在750g负荷和500r / min(GB1768-79)条件下的重量损失表示。 HR耐磨陶瓷防腐涂层的耐磨性试验结果为12mg。结果表明,HR耐磨陶瓷防腐涂层的耐磨性非常好。
 
1.6实验结果分析
 
1.6.1HR耐磨陶瓷防腐涂层薄膜致密,具有良好的抗渗性和在恶劣条件下的优异保护。可在油田污水和酸,碱,盐等腐蚀性介质中长期使用。该涂料最初由青岛海洋化学涂料研究所测试,符合资格标准,达到海洋检验标准。
 
1.6.2HR耐磨陶瓷防腐涂料具有良好的附着力,强抗冲击性,优异的硬度和耐磨性。
 
2HR耐磨陶瓷防腐涂层
 
2.1使用技术要求
 
2.1.1表面预处理
 
为了提高涂层与基材之间的附着力,必须对工件进行喷砂处理和防锈处理,使表面无锈,无油。 Sa2或Sa2.5是通过除锈标准实现的。
 
2.1.2 HR耐磨陶瓷防腐涂料的制备主要影响因素分析及相应的改进措施,HR耐磨陶瓷防腐涂料本身具有以下两个影响涂料喷涂效果的因素:
 
2.1.2.1固化条件的影响。固化条件的影响主要是指涂层部位的固化环境的温度和湿度。随着温度和湿度的相应变化,HR涂层A系统与B系统的质量比也相应地改变,否则A系统和B系统将不会产生完全反应。在生产和施工中,发现HR涂层的组分A与组分B的质量比在室温22.2℃时优于15:1,当温度高于25°时优于16:1。 C,反之亦然。在18℃时,A与B的质量比优选保持在14:1。为了达到更好的防腐效果,应根据工作环境调整现场施工。
 
2.1.2.2影响涂层性能的因素分析。稀释剂的作用是调节粘度,稀释剂对涂膜的密度也有很大影响。在现场施工中,二甲苯作为稀释剂会变稠。建议使用酮作为稀释剂,通常添加稀释剂。更适合将涂料的粘度调节至15~25s。它还可以根据施工要求添加适量的稀释剂,以达到最佳的喷涂效果。
 
总之,在现场应用中,影响涂层性能的不确定因素更多,如温度,湿度,员工操作水平等。施工人员应注意温度变化,稀释剂的比例,并使施工过程中的各种记录。积累新产品的应用经验。
 
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