一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为1‑6:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：环氧树脂35‑65份、纳米钻石烯1‑10份、防锈颜料5‑15份、无机填料5‑20份、分散剂0.1‑2份、防沉剂0.01‑0.2份、消泡剂0.01‑0.1份、流平剂0.5‑3份、去离子水5‑20份；所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂75‑90份、助溶剂1‑5份、去离子水5‑20份，同时提供其相应的制备方法。本发明专利技术的防腐涂料为水性防腐涂料，加入纳米钻石烯，增强了涂料的机械强度、附着力、耐久性、抗渗性等性能，且涂料形成的漆膜光滑度高，利于较少管道输送时的阻力，提高输送效率、降低生产成本。

Pipeline anti-corrosion paint containing nano diamond and its preparation method

The invention discloses a coating containing nano diamond graphene in the pipeline, by A and B components mixture, A and B components. The weight ratio of 1 6:1, the A group consists of the following raw materials in weight portion: 35 epoxy resin 65, nano diamond by 1 10 copies, 15 copies of the 5 antirust pigment, inorganic filler, dispersant 5 20 0.1 2 copies, 0.01 copies of 0.2 anti settling agent, defoaming agent 0.1, 0.01 leveling agent 0.5 3 copies, 20 copies of 5 deionized water; the B component consists of the following raw materials in weight portion: 75 curing agent 90, solvent 1 5, deionized water 5 20 copies, while providing a corresponding preparation method. Anticorrosive paint of the invention is waterborne anticorrosive coatings, nano diamond coating graphene, enhanced mechanical strength, adhesion, durability, impermeability and other properties, and the formation of the coating film with high smoothness, less resistance to pipeline transportation, improve transportation efficiency, reduce production costs.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防腐涂料
，具体涉及一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，我国对油气的需求量日益增多，而目前油气高效、经济的运输方式是采用管道运输。管道的材质有碳钢、不锈钢、有色金属及合金、玻璃钢、塑料、橡胶、混凝土等，从材料性能、生产成本和使用环境等方面综合因素考虑，目前，输油管道大部分是由碳钢或低合金钢制成，但输油管道大多埋于地下，腐蚀损坏是其最大难题，钢制输油管道的腐蚀不仅发生在管道外表面，由于管道内输送的原油中含有大量的侵蚀性物质、少量的水分、溶解氧和细菌等，易引起管道内部腐蚀。目前，管道内防腐通常采用内涂层法，涂层按其材质不同可以分为无机非金属涂层和有机涂层，无机非金属涂层包括陶瓷涂层、搪瓷涂层和玻璃涂层等，该种类型的涂层具有好的耐腐蚀性、抗老化性和抗温变性，但其不足在于，涂层孔隙大、韧性差，而且成本较高，导致其应用范围很小。有机涂层根据基体的不同可分为聚烯烃型、醇酸型和环氧树脂型等，而由于环氧树脂具有附着力强、耐腐蚀性好等特点，因此，以环氧树脂为基料生产的有机溶剂型防腐涂料，是目前应用于管道内较多的防腐材料。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，同时提供其相应的制备方法是本专利技术的另一专利技术目的。基于上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为1~6:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：环氧树脂35-65份、纳米钻石烯1-10份、防锈颜料5-15份、无机填料5-20份、分散剂0.1-2份、防沉剂0.01-0.2份、消泡剂0.01-0.1份、流平剂0.5-3份、去离子水5-20份；所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂75-90份、助溶剂1-5份、去离子水5-20份。所述环氧树脂为水性环氧树脂乳液；分散剂为亲水性共聚物类分散剂；消泡剂为聚醚改性有机硅类；流平剂为氟碳化合物类或有机硅类。所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂乳液、双酚F型环氧树脂乳液、丙烯酸改性环氧树脂乳液中的一种；分散剂为BYK190或TG755；消泡剂为BYK024；流平剂为水溶性氟碳树脂或TG700。所述防锈颜料为钛白、铁红或炭黑；无机填料为云母粉、刚玉或滑石粉中的一种或几种混合；防沉剂为改性膨润土或羟乙基纤维素。所述纳米钻石烯由粒度为50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯组成，50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯的用量比例为(1-2):(2-3):(4-5)。所述固化剂为水性聚酰胺类改性固化剂或脂肪胺改性固化剂。所述助溶剂为丙二醇甲醚。所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：1)纳米钻石烯预分散液的制备：将A组分中的一部分去离子水和一部分分散剂混合，搅拌分散2-3min，搅拌速度为800-1000rpm，然后在搅拌条件下添加纳米钻石烯后，搅拌速度为400-500rpm，超声分散20-30min，得纳米钻石烯预分散液；2)浆液的配制：将A组分中剩余部分的去离子水、分散剂、防沉剂混合，于800-1000rpm下搅拌分散2-3min，然后于400-500rpm下添加防锈颜料和无机填料后，研磨分散20-30min，得浆液；3)A组分的配制：搅拌条件下，向环氧树脂中添加步骤1）纳米钻石烯预分散液，搅拌混合10-15min，然后添加步骤2）浆液、消泡剂和流平剂，搅拌混合20-40min，得A组分；搅拌速度为100-300rpm；4)B组分的制备：将B组分中去离子水和助溶剂混合，于800-1000rpm下搅拌分散2-3min，然后于200-300rpm下添加固化剂，搅拌20-30min，得B组分；5)A组分和B组分混合：将A组分和B组分按1~6:1的比例混合，于200-300rpm下搅拌分散20-30min，得防腐涂料。步骤1）中纳米钻石烯加入前经过活化处理，活化处理的具体步骤为：a超声波碱洗：将纳米钻石烯加入浓度为8%-12%的氢氧化钠溶液中，于50-60℃下超声碱洗并搅拌；超声的频率30-35KHz，搅拌的速度为25-30rpm，碱洗的时间为25-30min；b超声波清洗：将碱洗后的纳米钻石烯放入去离子水中超声清洗，超声频率为30-35KHz，同时于25-30rpm下速度搅拌，搅拌时间为20-30min，反复清洗直至上层清液pH=7；c酸洗活化：于20-30℃下，将清洗过的纳米钻石烯放入浓酸混合液中，于85-95℃下回流1-2h，然后于1000-2000rpm下离心；浓酸混合液由浓硫酸和浓硝酸按重量比为(2-4):1混合而成；d超声波水洗：将酸洗活化后的纳米钻石烯放入去离子水中以30～45KHz的超声频率超声波水洗，并以20～25rpm的搅拌速度搅拌，搅拌时间为8～10min，反复清洗直至上层清液pH=7；e烘干、冷却即可。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的防腐涂料为水性防腐涂料，加入纳米钻石烯，增强了涂料的机械强度、附着力、耐久性、抗渗性等性能，且涂料形成的漆膜光滑度高，利于较少管道输送时的阻力，提高输送效率、降低生产成本；2、本专利技术的防腐涂料不仅适用于油气管道，还可用于机械设备、下水管道、钢质构架等，应用范围较广，具有很好的应用价值；3、本专利技术将纳米钻石烯经过活化改性处理后，使纳米钻石烯具有很高的活性和分散性，起到强化作用，而且由于纳米钻石烯具有硬度高、耐磨和耐腐蚀性的优点，使得防腐涂料很耐用，延长了其使用寿命。附图说明图1为纳米钻石烯含量对防腐涂料漆膜耐盐雾性的影响；图2为纳米钻石烯含量对防腐涂料漆膜耐磨性的影响。具体实施方式实施例1一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为1:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：双酚A型环氧树脂乳液60份、纳米钻石烯（50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯的用量比例为1:3:4）1份、防锈颜料（铁红）13份、无机填料（云母粉）12.8份、分散剂（BYK190）1份、防沉剂（改性膨润土）0.1份、消泡剂（BYK024）0.1份、流平剂（水溶性氟碳树脂）2份、去离子水10份；所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂（改性聚酰胺固化剂）80份、助溶剂（丙二醇甲醚）3份、去离子水17份。实施例2一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为2:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：双酚F型环氧树脂乳液53份、纳米钻石烯（50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯的用量比例为1:2:5）7份、防锈颜料（炭黑）8份、无机填料（滑石粉）13.8份、分散剂（BYK190）1份、防沉剂（羟乙基纤维素）0.1份、消泡剂（BYK024）0.1份、流平剂（TG700）2份、去离子水15份；所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂（改性聚酰胺固化剂）90份、助溶剂（丙二醇甲醚）3份、去离子水7份。实施例3一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：丙烯酸改性环氧树脂乳液35份、纳米钻石烯（50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯的用量比例为2:2:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为1~6:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：环氧树脂35‑65份、纳米钻石烯1‑10份、防锈颜料5‑15份、无机填料5‑20份、分散剂0.1‑2份、防沉剂0.01‑0.2份、消泡剂0.01‑0.1份、流平剂0.5‑3份、去离子水5‑20份；所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂75‑90份、助溶剂1‑5份、去离子水5‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，由A组分和B组分混合而成，A组分和B组分的重量比为1~6:1，所述A组分由以下重量份的原料组成：环氧树脂35-65份、纳米钻石烯1-10份、防锈颜料5-15份、无机填料5-20份、分散剂0.1-2份、防沉剂0.01-0.2份、消泡剂0.01-0.1份、流平剂0.5-3份、去离子水5-20份；所述B组分由以下重量份的原料组成：固化剂75-90份、助溶剂1-5份、去离子水5-20份。2.如权利要求1所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为水性环氧树脂乳液；分散剂为亲水性共聚物类分散剂；消泡剂为聚醚改性有机硅类；流平剂为氟碳化合物类或有机硅类。3.如权利要求2所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂乳液、双酚F型环氧树脂乳液或丙烯酸改性环氧树脂乳液；分散剂为BYK190或TG755；消泡剂为BYK024；流平剂为水溶性氟碳树脂或TG700。4.如权利要求1所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，所述防锈颜料为钛白、铁红或炭黑；无机填料为云母粉、刚玉或滑石粉中的一种或几种混合混合物；防沉剂为改性膨润土或羟乙基纤维素。5.如权利要求1所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，所述纳米钻石烯由粒度为50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯组成，50nm、100nm、200nm的纳米钻石烯的用量比例为(1-2):(2-3):(4-5)。6.如权利要求1所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为水性聚酰胺类改性固化剂或脂肪胺改性固化剂。7.如权利要求1所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇甲醚。8.如权利要求1所述的含纳米钻石烯的管道内防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)纳米钻石烯预分散液的制备：将A组分中的一部分去离子水和一部分分散剂混合，搅拌分散2-3min，搅拌速度为800-1000rpm，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪涛，尹维召，杨晋中，武艳强，李盟，文炯，王聪，
申请(专利权)人：河南省豫星华晶微钻有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41