一种换热器管束用高导热防腐涂料及其制备、使用方法技术

本发明专利技术公开了换热器管束用高导热防腐涂料，包括如下各组分：40

【技术实现步骤摘要】
一种换热器管束用高导热防腐涂料及其制备、使用方法


[0001]本专利技术涉及多功能防护材料
，具体涉及一种换热器管束用高导热防腐涂料及其制备、使用方法。

技术介绍

[0002]现代石油化工、氯碱、化纤、制药和化肥等生产中大量应用各类不同形式的换热器，尤其在炼化厂可占工艺设备总重的40％，占投资的20％以上。换热器主要采用碳钢制作，也有部分采用不锈钢、铜、钛和石墨等特殊材料制作。换热器的腐蚀要比其他设备更为厉害，因为在化工生产中低于150℃的工艺介质基本上采用水循环冷却办法，在循环过程中，水中的无机难溶盐浓度不断增加，使得换热器传热面累积的带有腐蚀性离子Cl
‑
、SO42‑
增多，金属表面在热量传导、流体冲刷、物料结垢、介质腐蚀的复杂环境之下发生化学和电化学腐蚀，造成管束穿孔、结垢堵塞。因此，昂贵的换热器有的运行几个月管束就发生腐蚀穿孔，有的由于结垢严重导致换热效率大大降低。
[0003]要解决这一问题最经济和可行的办法就是采用涂料防护。在世界各国对换热器涂料的研发都是个重要的课题，综合换热器服役及功能特点，该类涂料应具备以下特征：
①
表面光滑，阻垢性好；
②
化学稳定性好，能耐酸碱盐、耐有机溶剂和过热蒸汽吹扫等；
③
导热性好，涂装后不影响换热效率；
④
涂装性能好，易于大规模工业涂装；
⑤
价格低廉。但是，目前绝大多数的涂料只能满足上述性能的部分要求。如下为相关的现有技术：
[0004]申请号为“CN201810229861.5”的专利公开了一种高热导率耐高温重防腐涂料及其制备方法，该专利所制备的涂料具有常温固化、耐高温、耐冷热交替能力强、漆膜附着力强、耐高温腐蚀能力强、导热率高的性能，但该涂料体系不具有阻垢效果，一旦结垢，将会严重影响换热器换热效率，甚至可能造成管束堵塞，影响生产。
[0005]申请号为“CN201820838826.9”的专利公开了一种钛纳米高分子环氧水性涂料，该涂料具有优良的导热、防腐和耐磨效果，但该涂料采用的导电银胶层和石墨烯改性钛纳米高分子合金换热器面漆制备工艺复杂，成本较高，涂覆工艺繁琐，不利于石化领域大规模推广应用，且环氧涂料不具有良好的防污阻垢性能。
[0006]申请号为“CN201210179756.8”的专利公开了一种热固性环氧改性有机硅树脂涂料，该涂料耐候性、耐高温性能优良。但其导热性能不足，应用于换热器将降低换热效率。
[0007]文献《二维材料/聚合物复合涂层的防腐性能研究》的研究成果采用引入石墨烯材料防腐的思路,所制备的涂层在绝缘、导热、耐磨等功能性防腐领域具有广阔的应用前景。但石墨烯制备困难，成本较高，所制备的涂料耐高温性能较差。
[0008]文献《纳米导热材料在焦炉上升管余热利用中的应用》中的涂层结构致密，保护基体，有很好的耐磨、耐腐蚀性。与基体结合力强，涂层能渗透基体形成过渡层和涂层的结构，耐机械冲击和热冲击。涂层高强度耐磨、耐腐蚀、耐高温。但是该体系的涂料无明显的阻垢效果，且该涂料固化后的涂层厚度较大，影响换热效率。
[0009]文献《换热器用耐高温防腐蚀导热涂料的研究》以有机硅改性聚酯树脂为主体树
脂，以氨基树脂为辅助树脂，添加耐腐蚀耐温及导热性填料，制备了具有耐温性、耐腐蚀性及导热性良好的换热器用涂料。但其导热率对于换热器管束来说仍然无法满足需求，且防污阻垢性能也较差。
[0010]文献《换热器用耐高温防腐蚀涂料的研制》中的涂料具有耐高温防腐蚀的优点，同时兼具较好的导热性以及耐磨性，且成本较低，易于制备，但该体系涂料的阻垢效果一般，耐油气介质性能一般，在实际工业应用中可能存在一些障碍。
[0011]因此，针对塔河油田油气介质腐蚀性强，结垢风险高，站内换热设备频繁失效的问题，开发一种适用于换热器管束用的高导热、耐高温、阻垢性能强的经济型易涂装防腐涂料便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0012]本专利技术解决的技术问题在于提供一种用于换热器管束的高导热防腐涂料及其制备方法，所制备的防腐涂料具有耐高温、高导热、耐腐蚀、阻垢性能好的特点，可在保证换热器换热效率的前提下，防止换热器在高温服役过程中发生腐蚀穿孔、结垢堵塞等问题，为换热器提供良好的防护效果。
[0013]本专利技术提供的换热器管束用高导热防腐涂料的技术方案如下：
[0014]一种换热器管束用高导热防腐涂料，包括如下各组分：
[0015]40
‑
60份的高温可固化环氧改性有机硅树脂、10
‑
30份的导热填料、1
‑
2份的交联剂、0.2
‑
1份的消泡流平剂及15
‑
30份的溶剂。
[0016]作为优选，所述高温可固化环氧改性有机硅树脂为甲基苯基硅氧烷树脂或醇酸改性有机硅树脂或聚氨酯改性有机硅树脂或丙烯酸改性有机硅树脂，所述导热填料为纳米氮化铝粉末或氧化铍或氮化硼或碳化硅，所述交联剂为硅烷偶联剂，所述消泡流平剂为型号为BYK3230的流平剂，所述溶剂为二甲苯。
[0017]作为优选，所述高温可固化环氧改性有机硅树脂为甲基苯基硅氧烷树脂，所述导热填料为纳米氮化铝粉末。
[0018]作为优选，包括如下各组分：
[0019]50
‑
60份的所述甲基苯基硅氧烷树脂、10
‑
30份的所述纳米氮化铝粉末、1
‑
2份的所述硅烷偶联剂、0.2
‑
1份的所述型号为BYK3230的流平剂和20份的所述二甲苯。
[0020]作为优选，包括如下各组分：
[0021]40份的所述甲基苯基硅氧烷树脂、10
‑
30份的所述纳米氮化铝粉末、1
‑
2份的所述硅烷偶联剂、0.2
‑
1份的所述型号为BYK3230的流平剂和20份的所述二甲苯。
[0022]本专利技术提供的换热器管束用高导热防腐涂料，具有以下有益效果：
[0023]选用环氧改性有机硅树脂，所用树脂经环氧改性后，涂层附着力较高，且涂覆固化后所成涂层较薄，不会降低换热器的换热效率；且环氧改性有机硅作为成膜物，其表面能低，阻垢性能好，阻垢性能可达其他体系涂料的数倍，在高矿化度介质中可保持长时间不结垢；同时其具有优异的耐高温性能，可满足目前油气处理系统绝大部分的耐温要求，并其本身具有防腐性能；结合导热填料，可满足高导热需求。
[0024]作为优选，高温可固化环氧改性有机硅树脂、导热填料的可选种类较多，便于获取，且该几种组分价格低廉。
[0025]作为优选，高温可固化环氧改性有机硅树脂为甲基苯基硅氧烷树脂，导热填料为纳米氮化铝粉末，甲基苯基硅氧烷树脂可为涂料提供良好的耐腐蚀、耐高温以及阻垢性能(表面能较低)，其耐高温性能号、防垢性好，其附着力也较好，可以满足应用需求，并且其价格也较低易获取。纳米氮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热器管束用高导热防腐涂料，其特征在于，包括如下各组分：40
‑
60份的高温可固化环氧改性有机硅树脂、10
‑
30份的导热填料、1
‑
2份的交联剂、0.2
‑
1份的消泡流平剂及15
‑
30份的溶剂。2.根据权利要求1所述的换热器管束用高导热防腐涂料，其特征在于，所述高温可固化环氧改性有机硅树脂为甲基苯基硅氧烷树脂或醇酸改性有机硅树脂或聚氨酯改性有机硅树脂或丙烯酸改性有机硅树脂，所述导热填料为纳米氮化铝粉末或氧化铍或氮化硼或碳化硅，所述交联剂为硅烷偶联剂，所述消泡流平剂为型号为BYK3230的流平剂，所述溶剂为二甲苯。3.根据权利要求2所述的换热器管束用高导热防腐涂料，其特征在于，所述高温可固化环氧改性有机硅树脂为甲基苯基硅氧烷树脂，所述导热填料为纳米氮化铝粉末。4.根据权利要求3所述的换热器管束用高导热防腐涂料，其特征在于，包括如下各组分：50
‑
60份的所述甲基苯基硅氧烷树脂、10
‑
30份的所述纳米氮化铝粉末、1
‑
2份的所述硅烷偶联剂、0.2
‑
1份的所述型号为BYK3230的流平剂和20份的所述二甲苯。5.根据权利要求3所述的换热器管束用高导热防腐涂料，其特征在于，包括如下各组分：40份的所述甲基苯基硅氧烷树脂、10
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵海洋，高秋英，杨兰田，曾文广，杨祖国，刘强，张江江，孙海礁，应海玲，李芳，崔瑞雪，胡广强，郭玉洁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：