一种防喷器用粉末涂料组成物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油气开采领域，具体是一种防喷器用粉末涂料组成物，由以下成分按如下重量百分比组成：巯丙基硅烷偶联剂0.5

【技术实现步骤摘要】
一种防喷器用粉末涂料组成物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油气开采
，具体地说，是一种防喷器用粉末涂料组成物及其制备方法。

技术介绍

[0002]开采石油天然气开采过程中安装防喷器，用于保证油气开采过程中的质量稳定，以防油田突发井喷时能够具有安全阀的功能，避免出现事故。
[0003]采用涂层保护防喷器能够保护防喷器在30min内不被油气中的沙砾磨穿。油气混合泥沙喷发速度一般在30-40m/s，一般的金属表面喷砂速度仅20-20m/s，因此在速度防喷器上的涂层必须具有两个特性：(1)高附着力，涂层在满足高速的油气和沙砾的冲击下，能够维持高附着力，耐高温高压性能；(2)油气以及泥沙等介质高速的冲蚀下，能够承受0.5h不磨穿(涂层厚度250-350微米)。
[0004]但是关于一种防喷器用粉末涂料的组成物及其制备方法目前还未见报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种防喷器用粉末涂料组成物及其制备方法，该粉末涂料组成物制成防喷器涂层能够抗原油腐蚀，防喷器中油气在高速(30-40m/s)时涂层能够支撑30min，避免出现金属磨穿破坏防喷器。该粉末涂料组成物涂层采用高分子互穿网络结构的设计思路。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种防喷器用粉末涂料组成物，由以下成分按如下重量百分比组成：
[0007][0008][0009]进一步的，所述的巯丙基硅烷偶联剂选自3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷。优选3-巯丙基三甲氧基硅烷。具体可采用南京能德新材料有限公司的该系列偶联剂。
[0010]进一步的，所述的耐高温型有机硅树脂采用含有苯基的硅烷基树脂。如瓦克化学的REN 171、REN 60、H62 C、赢创的SILIKOPHEN AC 950
[0011]进一步的，所述的双酚A环氧树脂采用环氧当量400-550，软化点60-85℃的双酚A环氧树脂。可采用南亚NPES 901树脂。
[0012]进一步的，所述的仲氨基偶联剂选自N-环己基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺。优选N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。具体可采用南京能德新材料有限公司的该系列偶联剂。
[0013]进一步的，所述的硅灰石优选1250目硅灰石。
[0014]进一步的，所述的噁唑烷酮环氧可采用陶氏化学的DER 6508或者6510树脂。
[0015]进一步的，所述的咪唑类促进剂选自苯基咪唑、咪唑、2-甲基咪唑等。优选苯基咪唑。
[0016]进一步的，所述的硫脲选自含有硫脲结构的硫脲、氨基硫脲、苯基硫脲、乙烯基硫脲。优选苯基硫脲。
[0017]进一步的，所述的酚醛树脂采用热塑性酚醛，软化点80-110℃。如山东圣泉的PF-8011、8012、8013、8010等，优先软化点90-105℃的PF-8010、8012。
[0018]进一步的，所述的自润滑型填料选自石墨、二硫化钼或两者的混合物。优选目数600-1500目之间的二硫化钼或石墨，更优选800目石墨或者二硫化钼。
[0019]进一步的，所述的高硬度填料选自硅微粉、石英粉、柱石粉等。高硬度填料选择莫氏硬度达到7以上的填料并且具有耐酸、碱功能的填料，目数约为600-800目的。
[0020]进一步的，所述的气相二氧化硅选择常见的亲水型气相二氧化硅。如瓦克化学的N20、德固赛的A200等。
[0021]本专利技术中采用的材料均为市售材料。
[0022]本专利技术采用双重固化机理，环氧和胺固化剂、酚醛树脂以及硅烷偶联剂、硫脲发生加成反应，形成高附着力结构；同时硅烷偶联剂以及耐高温的有机硅树脂同时也会发生硅烷偶联剂的甲氧基或者乙氧基与有机硅树脂发生交联反应，形成互穿网络结构，形成高耐磨的有机硅橡胶的表面。达到高附着力、高耐磨的效果。
[0023]通过本专利技术设计的配方比常规的酚醛环氧的粉末涂料在耐磨性提高了50-100倍，常规的酚醛环氧粉末涂层在喷砂实验中仅仅能坚持0.5-1分钟，通过互穿网络的方法设计
的粉末涂料涂层能够满足30-50分钟的喷砂测试。
[0024]本专利技术的第二方面，提供一种如上所述的防喷器用粉末涂料组成物的制备方法，包括以下步骤：
[0025]通过螺杆挤出机105-120℃熔融挤出巯丙基硅烷偶联剂、耐高温有机硅树脂、双酚A环氧树脂、仲氨基偶联剂、硅灰石、噁唑烷酮环氧以及咪唑类促进剂并且压片破碎后获得中间体树脂，然后将中间体树脂和硫脲、酚醛树脂、自润滑型填料、高硬度填料混合熔融120-130℃熔融挤出，压片破碎、然后在磨粉过程中加入气相二氧化硅，即获得所述的粉末涂料组成物。
[0026]本专利技术的制备工艺中，硅烷偶联剂以及耐高温树脂、双酚A环氧、仲氨基偶联剂、硅灰石、噁唑烷酮环氧以及咪唑在制备中间体树脂，通预挤出实现了了互穿网络的主体树脂的充分混合，最大化的确保双重反应机理的过程的均匀程度，避免了混合不均匀导致的局部缩孔或者流平不佳。
[0027]本专利技术优点在于：
[0028]1、本专利技术的粉末涂料组成物通过高温固化220℃/60mi制成防喷器涂层，具有抗硫化氢腐蚀、高耐磨性的特点，能够通过模拟油田开采的测试条件：107℃/气相：10Mpa(15％硫化氢，6％二氧化碳，79％CH4)/溶剂相：混合溶剂(甲苯50％，煤油50％)/水相：5％NaCl溶液，基本能够满足防喷器服役工况；并且能够满足80目砂0.6Mpa气压下冲砂，涂层膜厚300微米，计时从喷砂开始到露出基材的时间≥30min的要求。
[0029]2、本专利技术采用双重固化机理，环氧和胺固化剂、酚醛树脂以及硅烷偶联剂、硫脲发生加成反应，形成高附着力结构；同时硅烷偶联剂以及耐高温的有机硅树脂同时也会发生硅烷偶联剂的甲氧基或者乙氧基与有机硅树脂发生交联反应，形成互穿网络结构，形成高耐磨的有机硅橡胶的表面。达到高附着力、高耐磨的效果。
[0030]3、粉末涂料在高温220℃/60min固化后环氧树脂以及固化剂能够实现涂层良好的附着力，满足耐高温高压釜的效果，固化过程中低极性的有机硅树脂和偶联剂的乙氧基和甲氧基发生缩聚，涂层表面实现涂层表面形成硅橡胶的结构，能够满足冲砂过程。
具体实施方式
[0031]下面结合实施例对本专利技术提供的具体实施方式作详细说明。
[0032]实施例1：
[0033]表1.实施例1粉末涂料配方
[0034][0035][0036]制备方法：按照表1的重量百分比配制原料，通过螺杆挤出机105-120℃熔融挤出A、B、C、D、E、F、G并且压片破碎后获得中间体树脂，然后将中间体树脂和H、I、J、K混合熔融120-130℃熔融挤出，压片破碎、然后在进入空气磨(ACM磨)磨粉过程中加入L，即获得粉末涂料。
[0037]制备的粉末涂料的玻璃化转变温度TG2 109℃，胶化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防喷器用粉末涂料组成物，其特征在于，由以下成分按如下重量百分比组成：2.根据权利要求1所述的防喷器用粉末涂料组成物，其特征在于，所述的巯丙基硅烷偶联剂选自3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷。3.根据权利要求1所述的防喷器用粉末涂料组成物，其特征在于，所述的耐高温型有机硅树脂采用含有苯基的硅烷基树脂；所述的双酚A环氧树脂采用环氧当量400-550，软化点60-85℃的双酚A环氧树脂。4.根据权利要求1所述的防喷器用粉末涂料组成物，其特征在于，所述的仲氨基偶联剂选自N-环己基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺。5.根据权利要求1所述的防喷器用粉末涂料组成物，其特征在于，所述的噁唑烷酮环氧可采用陶氏化学的DER 6508或者6510树脂。6.根据权利要求1所述的防喷器用粉末涂料组成物，其特征在于，所述的咪唑类促进剂选自苯基咪唑、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋艳萍，陈海林，朱彬彬，
申请(专利权)人：海隆石油产品技术服务上海有限公司，
类型：发明
国别省市：