耐HCl-H2S腐蚀、耐高温涂料及其制备方法技术

一种耐HCl

【技术实现步骤摘要】
耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料领域，具体涉及一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂料常用于各种结构或功能材料表面实现相应的防护功能。现有的涂料的防护功能主要集中于密封保护、防氧化、防腐蚀、防锈等普通防护领域，对于特殊防护领域或高防护要求领域的涂料研究甚少。
[0003]本专利技术着重于化工合成领域和相应的化工产品输送领域，如盐酸合成与输送领域、硫化氢合成与输送领域，油气开采与输送领域，通常要求相应的合成设备、输送管路、容器等具有优良的耐HCl、H2S腐蚀性、耐高温性能。目前，这些设备、管路等主要是由不锈钢制耐腐蚀材料经过钝化、涂覆防腐涂料后制成。但是现有的防腐涂料的耐HCl、H2S腐蚀性，耐高温性，特别是高温下的耐HCl、H2S腐蚀性不足，给相应的工业企业带来了严重的安全问题和巨大的经济损失。因此，本专利技术针对性地解决防腐涂料的耐HCl、H2S腐蚀性、耐高温性不足的问题，旨在提供一种耐HCl、H2S腐蚀性和耐高温性优异的防腐涂料及其相应的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个主要目的在于克服现有的防腐涂料中所存在耐耐HCl、H2S腐蚀性，耐高温性能的不足，提供一种耐HCl、H2S腐蚀、耐高温涂料及其制备方法。为了实现涂料优异的耐HCl、H2S腐蚀性和耐高温性能，本专利技术在涂料中使用了6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料，充分利用石墨烯的力学性能、阻隔性能、耐高温、耐盐雾腐蚀性能，以及吡啶基团的耐HCl、H2S腐蚀性，得到了高结合强度、致密、耐高温、耐HCl、H2S腐蚀的涂料。
[0005]一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料，包括以下原料制备而成：
[0006]6‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸、石墨烯纳米片、有机树脂、多乙烯多胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙二醇丁醚、有机硅氧烷树脂、分散剂、防腐填料、流平剂、消泡剂、水。
[0007]其中，先将6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸和石墨烯纳米片进行酯化反应，得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯，再将有机树脂与多乙烯多胺和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯进行反应得到交联改性有机树脂，最后将得到的6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯对交联改性有机树脂进行功能化得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料，再与其余的组分进行混合搅拌，即可得到耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料。
[0008]进一步地，所述6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料的具体制备方法为：
[0009](1)将6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸和石墨烯纳米片按照质量比为10：(1
‑
3)的比例加入反应器中，以异辛酸锌为催化剂，在115
‑
155℃下反应8
‑
16h，得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯。
[0010](2)将有机树脂与二乙二醇丁醚按照质量比为1:(1
‑
2)的比例混合，然后升温至70
‑
80℃，加入多乙烯多胺进行保温反应1h，多乙烯多胺与有机树脂的摩尔比为1：1，保持温度不变，再加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯进行保温反应1h，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与有机树脂的质量比为10:(1
‑
4)，得到交联改性有机树脂；
[0011](3)将步骤(1)得到的6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯加入甲苯溶剂中超声分散均匀，然后加入步骤(2)得到的交联改性有机树脂，转入高能机械球磨反应容器中，在球磨转速为400
‑
600rpm的条件下，加热至90
‑
105℃反应3
‑
6h，即可得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料。
[0012]其中，在制备6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯的步骤(1)中，所述石墨烯纳米片为氧化石墨烯纳米片，催化剂异辛酸锌的用量为6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸的2
‑
5wt.％。
[0013]其中，在制备6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料的步骤(3)中，6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯和交联改性有机树脂的质量比为1:(15
‑
20)。
[0014]进一步地，所述一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料中，所述有机树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂中的一种。
[0015]进一步地，所述一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料中，所述防腐填料选自硫酸钡、滑石粉、碳化硅、三聚磷酸铝、白炭黑中的一种或多种。
[0016]进一步地，所述一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料中，所述分散剂选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸酰胺、己内酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或多种。
[0017]一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料的制备方法，首先，按照前述步骤(1)
‑
(3)制备得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料，再将其与二乙二醇丁醚、有机硅氧烷树脂、分散剂、防腐填料、流平剂、消泡剂、水混合均匀，即可得到耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料。
[0018]其中，各个组分的质量份数如下：6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料40
‑
60份、二乙二醇丁醚5
‑
10份、有机硅氧烷树脂20
‑
30份、分散剂1
‑
5份、防腐填料10
‑
15份、流平剂1
‑
3份、消泡剂1
‑
3份、水15
‑
30份。
[0019]与现有的防腐涂料相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]1、将耐H2S、HCl腐蚀性能优异的吡啶甲酸基团通过酯化反应的方式接枝到石墨烯纳米片表面，赋予石墨烯纳米片优异的耐H2S、HCl腐蚀性能。同时，还可以利用石墨烯纳米片的本身的力学性能、耐高温、耐盐雾腐蚀性能，提升6
‑
氨基<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料，包括以下原料制备而成：6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸、石墨烯纳米片、有机树脂、多乙烯多胺、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙二醇丁醚、有机硅氧烷树脂、分散剂、防腐填料、流平剂、消泡剂、水。其中，先将6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸和石墨烯纳米片进行酯化反应，得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯，再将有机树脂与多乙烯多胺和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯进行反应得到交联改性有机树脂，最后将得到的6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯对交联改性有机树脂进行功能化得到6
‑
氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料，再与其余的组分进行混合搅拌，即可得到耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料。2.如权利要求1所述的一种耐HCl
‑
H2S腐蚀、耐高温涂料，其特征在于：所述6
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氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化的有机树脂材料的具体制备方法为：(1)将6
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氨基
‑2‑
吡啶甲酸和石墨烯纳米片按照质量比为10：(1
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3)的比例加入反应器中，以异辛酸锌为催化剂，在115
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155℃下反应8
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16h，得到6
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氨基
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吡啶甲酸石墨烯酯。(2)将有机树脂与二乙二醇丁醚按照质量比为1:(1
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2)的比例混合，然后升温至70
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80℃，加入多乙烯多胺进行保温反应1h，多乙烯多胺与有机树脂的摩尔比为1：1，保持温度不变，再加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯进行保温反应1h，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯与有机树脂的质量比为10:(1
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4)，得到交联改性有机树脂；(3)将步骤(1)得到的6
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氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯加入甲苯溶剂中超声分散均匀，然后加入步骤(2)得到的交联改性有机树脂，转入高能机械球磨反应容器中，在球磨转速为400
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600rpm的条件下，加热至90
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105℃反应3
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6h，即可得到6
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氨基
‑2‑
吡啶甲酸石墨烯酯功能化...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄艳秀，
申请(专利权)人：青岛鸿澜防水科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：