一种新型聚苯胺防腐螺纹脂及其制备方法技术

一种新型聚苯胺防腐螺纹脂及其制备方法。涉及一种防腐螺纹脂。由下列含量按重量百分比计的原料组成：基础油１０％～７０％ｗ、润滑脂５％～３０％ｗ、聚苯胺０．１％～１０％ｗ、环氧树脂５％～４０％ｗ、防锈添加剂０．１％～１０％ｗ、抗磨极压剂０．１％～１０％ｗ；将基础油、润滑脂、聚苯胺、环氧树脂、防锈添加剂、抗磨极压剂等共混，经加热、搅拌、研磨，获得一种新型防腐螺纹脂。充分利用聚苯胺可逆的氧化还原性能，具有全新的钝化型防锈机理，可达到很好的防锈效果。适于在酸性或碱性等非常恶劣环境条件下使用。还具有很好的高温润滑性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防腐螺纹脂，详细地说涉及一种新型聚苯胺防腐螺纹脂。本专利技术还涉及上述防腐螺纹脂的制备方法。
技术介绍
螺纹脂是用于油田开发钻井作业时，钻杆、钻挺的丝扣润滑、密封，以减少钻杆、钻挺丝扣的磨损和腐蚀。目前采用传统的螺纹脂，钻井时存在许多问题，其中主要表现为以下几点1.钻井时温度较高，螺纹脂在高温时流失较大。2.钻井时用的泥浆虽添加了防腐剂，但由于是强碱性的，对丝扣腐蚀性能很大。3.钻井时压力较大，丝扣间润滑性能不好，易造成粘扣现象。由于传统的螺纹脂解决不了上述问题，造成钻杆、钻挺的损耗率达到40％以上，造成了很大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术提供，以解决传统螺纹脂存在的1.钻井时温度较高，螺纹脂在高温时流失较大；2.钻井时用的泥浆虽添加了防腐剂，但由于是强碱性的，对丝扣腐蚀性能很大，3.钻井时压力较大，丝扣间润滑性能不好，易造成粘扣现象的问题。该防腐螺纹脂由下列含量按重量百分比计的原料组成基础油10％～70％w、润滑脂5％～30％w、聚苯胺0.1％～10％w、环氧树脂5％～40％w、防锈添加剂0.1％～10％w、抗磨极压剂0.1％～10％w。本专利技术所述的基础油可以是各种粘度矿物油、合成油其中之一或其中两种混合物；本专利技术所述的润滑脂包括下列化合物其中一种或两种以上的混合物硬脂酸锂、钠、钾、钙、钡、铅皂，12-羟基硬脂酸锂、钠、钾、钙、铅皂，油酸锂钠、钾、钙、铅皂；本专利技术所述的聚苯胺结构如下 其中，n＝1～500；y在0与1之间，R1，R2，R1′，R2′＝H；OCkH2k+1，k＝1，2；本专利技术所述环氧树脂，可采用E51、E35、E42、E44等不同分子量双酚A型环氧树脂其中之一或其中两种混合物；本专利技术所述的防锈添加剂石油磺酸钡、羊毛脂、羊毛脂镁皂、二壬基萘磺酸钡、石油磺酸钙、石油磺酸钠、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、环烷酸锌、山梨醇酐单油酸酯，其中之一或其中2-3种混合物；本专利技术所述的抗磨极压剂可以是下列化合物其中一种硫化二聚丁烯、硫化异丁烯、磷酸三乙酯、磷酸胺、磷酸三甲酚酯、亚磷酸二正丁酯、氯化石蜡、环烷酸铅、二硫化钼、石墨、二硫化钨、氮化硼、聚四氯乙烯。本专利技术的目的在于提供一种新型聚苯胺防腐螺纹脂的制备方法，即由基础油、润滑脂、聚苯胺、环氧树脂、防锈添加剂、抗磨极压剂等共混，不加任何溶剂，经搅拌、研磨，获得一种新型防腐螺纹脂的制备方法，具体制备步骤如下1)按上述比例量取润滑脂，加入到基础油中，加热搅拌基础油，加热温度50～200℃，加热搅拌时间1～5小时，使稠化剂在基础油中全部熔化溶解，然后冷却至室温；2)按上述比例量取聚苯胺粉末，高速机械搅拌下加入上述共混油脂中，加热高速搅拌1～5小时，加热温度50～100℃。然后冷却至室温；3)按上述比例量取环氧树脂、防锈添加剂、抗磨极压剂等添加剂，在机械搅拌下，分别加入到上述共混油脂中，高速搅拌1～3小时；4)将以上配制好的混合油脂，在锥体磨反复研磨1～10小时，使其细度达到小于20μm，即可得到所要的聚苯胺防腐螺纹脂，；本专利技术可通过调节各组分的比例，在不需要复杂工艺和设备的前提下，制备出一种新型的防腐螺纹脂。本专利技术是采用一种导电高分子材料-聚苯胺作为防腐添加剂，选用耐高温的润滑脂作为润滑脂，制备出一种新型的防腐螺纹脂，解决了传统螺纹脂的上述问题。本专利技术的防腐螺纹脂不但具有优良的防腐性能、极压润滑性和密封性能，而且使用时丝扣易于拆卸，延长了钻杆、钻挺的使用寿命。本专利技术的聚苯胺防腐螺纹脂具有以下优良的技术特征(1)聚苯胺防腐螺纹脂充分利用聚苯胺可逆的氧化还原性能，具有全新的钝化型防锈机理，理论上可以采用很少的聚苯胺，即可达到很好的防锈效果。(2)聚苯胺防腐螺纹脂具有较强的耐酸、碱性能，适于在酸性或碱性等非常恶劣环境条件下使用。(3)本专利技术选用的是耐高温的润滑脂作为基础油脂，因此该螺纹脂不但有很好的防腐性，还具有很好的高温润滑性能。螺纹脂在高温时流失较小。具体实施例方式实施例1. 称取300g 45号机油，将90g硬脂酸钠加入到机油中，加热搅拌，加热温度为135℃，恒温搅拌2小时，使硬脂酸钠在机油中完全熔化。停止加热，冷却至室温。称取4g聚苯胺粉末，在机械搅拌下缓慢将聚苯胺粉末加入到上述混合油中，加热搅拌3h，加热温度80℃，使聚苯胺在油脂中达到纳米级分散。冷却至室温。量取10g石油磺酸钡，100g E51环氧树脂，3g硫化二聚丁烯缓慢加入到上述油脂中，并继续搅拌1小时，搅拌均匀。将混合好的油脂在锥体磨上反复研磨3小时。将上述防腐螺纹脂涂覆在经过表面处理的低碳钢板上，控制厚度100μm，采用石油天然气行业标准SY/T 5198-1996进行试验，100℃，4小时试验钢板无锈点出现，，无流失现象。按照GB/T3142-82国家标准，在-40～150℃温度之间，检测螺纹脂的润滑性能，摩擦系数为0.005。实施例2. 称取250g 46号机油，将100g硬脂酸锂加入到机油中，加热搅拌，加热温度为170℃，恒温搅拌2小时，使硬脂酸锂在机油中完全熔化。停止加热，冷却至室温。称取2g聚苯胺，在机械搅拌下缓慢将聚苯胺粉末加入到上述混合油中，加热搅拌1.5h，加热温度80℃，使聚苯胺在油脂中达到纳米级分散。然后冷却至室温。量取10g石油磺酸钠，16g羊毛脂，120g E44环氧树脂，3g二硫化钼缓慢加入到上述油脂中，并继续搅拌1小时，搅拌均匀。将混合好的油脂在锥体磨上反复研磨3小时。将上述防腐螺纹脂涂覆在经过表面处理的低碳钢板上，控制厚度100μm，采用石油天然气行业标准SY/T 5198-1996进行试验，100℃，4小时试验钢板无锈点出现，无流失现象。按照GB/T3142-82国家标准，在-40～150℃温度之间，检测油脂的润滑性能，摩擦系数为0.006。实施例3. 称取280g 45号机油，将80g 12-羟基硬脂酸锂加入到油中，加热搅拌，加热温度为125℃，恒温搅拌2小时，使12-羟基硬脂酸锂在油中完全熔化。停止加热，冷却至室温。称取1.5聚苯胺，在机械搅拌下缓慢将聚苯胺粉末加入到上述混合油中，搅加热搅拌3h，加热温度90℃，使聚苯胺在油脂中达到纳米级分散。然后冷却至室温。量取10g二壬基萘磺酸钡，5g苯并三氮唑，100g E51环氧树脂，3g硫化异丁烯缓慢加入到上述油脂中，并继续搅拌2小时，搅拌均匀。将混合好的油脂在锥体磨上反复研磨4小时。将上述防腐螺纹脂涂覆在经过表面处理的低碳钢板上，控制厚度100μm，采用石油天然气行业标准SY/T 5198-1996进行试验，100℃，3小时试验钢板无锈点出现，无流失现象。按照GB/T3142-82国家标准，在-40～150℃温度之间，检测油脂的润滑性能，摩擦系数为0.007。实施例4. 称取250g 20号航空润滑油，将100g 12-羟基硬脂酸锂加入到油中，加热搅拌，加热温度为93℃，恒温搅拌2小时，使12-羟基硬脂酸锂油中完全熔化。停止加热，冷却至室温。称取2g聚苯胺粉末，在机械搅拌下缓慢将聚苯胺粉末加入到上述混合油中，搅加热搅拌4h，加热温度100℃，使聚苯胺在油脂中达到纳米级分散。然后冷却至室温。量取10g二壬基萘磺酸钡，5g苯并三氮唑，80g E44环氧树脂，3g硫化异丁烯缓慢加入到上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型聚苯胺防腐螺纹脂，由下列含量按重量百分比计的原料组成：基础油１０％～７０％ｗ、润滑脂５％～３０％ｗ、聚苯胺０．１％～１０％ｗ、环氧树脂５％～４０％ｗ、防锈添加剂０．１％～１０％ｗ、抗磨极压剂０．１％～１０％ｗ；所述的 基础油可以是：各种粘度矿物油、合成油其中之一或其中两种混合物；所述的润滑脂包括下列化合物其中一种或两种以上的混合物：硬脂酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸铅皂，１２－羟基硬脂酸锂、１２－羟基硬脂酸钠、１２－羟基硬脂 酸钾、１２－羟基硬脂酸钙、１２－羟基硬脂酸铅皂，油酸锂钠、油酸锂钾、油酸锂钙、油酸锂铅皂；所述的聚苯胺结构如下：＊＊＊其中，ｎ＝１～５００；ｙ在０与１之间，Ｒ↓［１］，Ｒ↓［２］，Ｒ↓［１］′，Ｒ↓［２］′＝ Ｈ；ＯＣ↓［ｋ］Ｈ↓［２ｋ＋１］，ｋ＝１，２；本专利技术所述环氧树脂，可采用Ｅ５１、Ｅ３５、Ｅ４２、Ｅ４４等不同分子量双酚Ａ型环氧树脂其中之一或其中两种混合物；本专利技术所述的防锈添加剂：石油磺酸钡、羊毛脂、羊毛脂镁皂、二壬基萘磺酸 钡、石油磺酸钙、石油磺酸钠、十二烯基丁二酸、苯并三氮唑、环烷酸锌、山梨醇酐单油酸酯，其中之一或其中２－３种混合物；所述的抗磨极压剂可以是下列化合物其中一种：硫化二聚丁烯、硫化异丁烯、磷酸三乙酯、磷酸胺、磷酸三甲酚酯、亚磷酸二正丁酯、 氯化石蜡、环烷酸铅、二硫化钼、石墨、二硫化钨、氮化硼、聚四氯乙烯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏钢，梁立，
申请(专利权)人：吉林正基科技开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]