一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料及其制备方法。所述无溶剂型天然气管道内减阻涂料包含A组分和B组分；A组分包含以重量份数计的如下组分：环氧树脂15

【技术实现步骤摘要】
一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于新材料
，具体涉及一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]天然气作为一种清洁型能源，是世界三大能源之一。天然气在如此长距离运输过程中，由于天然气和管道之间的摩擦力，会导致延程输送压力降低，泵送站提供的大部分动力均用于克服其阻力。并且天然气在长时间高压运输过程中，会对管道造成一定程度的腐蚀和磨损。同时，长距离的天然气运输系统，在维修和清理过程中，都需要消耗大量人力与物力。所以，建立经济、安全、长效的天然气输送系统受到广泛重视，也是天然气输送安全的必然选择。
[0003]目前内减阻涂料已经在国内外天然气管线建设中应用，无论从经济性还是实用性角度都是一个切实可行的方法，减阻涂料可在天然气管道内壁表面形成光滑涂层，有效降低摩擦系数，大幅度提升天然气运输效率，减少泵送站耗能，延长管道使用寿命。实际应用中，其较高的材料成本一定程度上限制了内减阻涂料的应用，并且内减阻材料要在持续高压磨损和长时间天然气对管道腐蚀过程中保持光滑性和防腐性，持续减阻并对管道进行长久保护，由此，研发低成本、持久高性能的内减阻涂料尤为迫切。
[0004]溶剂型减阻涂料中的有机溶剂在施工和成膜过程中会挥发至环境中，毒性强，且易燃易爆。无溶剂型天然气管道内减阻涂料采用活性稀释剂作为溶解介质，成膜过程中与固化剂交联反应，成为漆膜的一部分，不会挥发至空气中，环保性更强，因此，无溶剂型涂料具有对人体无害，不污染环境且施工更安全的多重优点。/>[0005]环氧树脂具有附着力强、硬度高、耐酸碱性强、耐磨损等优点，常用于无溶剂型内减阻涂料中。然而，现有的无溶剂型环氧内减阻涂料中 A组分的环氧树脂含量一般大于35％，部分配方中的树脂含量甚至可达60％。高的树脂含量一方面是为了更好地包覆粉体，使得粉料可充分分散于树脂基体中从而保证漆膜性能，也保证了漆膜的附着力，若树脂含量低于35％，涂料中颜料体积浓度(PVC)即颜基比过大，树脂不能有效的包覆粉体，粉料无法在体系中均匀分散，并易发生团聚现象，从而导致形成的涂层附着力较低，漆膜性能差等弊端；但过高的树脂含量大幅度提高了漆料成本，限制了无溶剂型内减阻涂料的研发。
[0006]综上，非常有必要提供一种新型的低树脂含量的无溶剂型天然气管道内减阻涂料及其制备方法。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本专利技术提供了一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料及其制备方法。本专利技术使用改性氧化铁红、改性云母氧化铁和改性玻璃微珠作为填料，改性后的填料可以良好分散于整个涂料体系中，易于被树脂包覆，不易发生团聚，充分发挥这些功能性填料的防腐、耐酸碱、耐磨等性能，确保材料性能并有效降
低涂料中树脂含量，从而降低材料成本；同时，本专利技术中的涂料无溶剂、经济环保，具有优异减阻性，与基材附着力强，同时具有极好的耐腐蚀性、耐磨损性、耐水性等性能，漆膜还具有良好柔韧性，可以施工在管道弯曲处(弯管处)。
[0008]本专利技术在第一方面提供了一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料，所述无溶剂型天然气管道内减阻涂料包含A组分和B组分；所述A组分包含以重量份数计的如下组分：环氧树脂15
‑
30份、活性稀释剂1
‑
9 份、消泡剂0.1
‑
0.5份、分散剂0.5
‑
1.5份、流平剂0.1
‑
0.5份、防缩孔剂0.1
‑
0.5份、改性氧化铁红5
‑
15份、改性云母氧化铁5
‑
15份、改性玻璃微珠5
‑
15份、超细硫酸钡10
‑
25份、磷酸锌10
‑
20份、滑石粉5
‑ꢀ
10份和防沉剂0.1
‑
1份；所述B组分为固化剂。
[0009]优选地，所述A组分中含有所述环氧树脂的质量百分含量为 15～30％，优选为20～30％。
[0010]优选地，所述改性氧化铁红或所述改性云母氧化铁或所述改性玻璃微珠的制备包括如下步骤：
[0011](a)将氧化铁红或云母氧化铁或玻璃微珠加入氢氧化钠溶液中并搅拌，然后经后处理，得到预处理粉体；
[0012](b)将所述预处理粉体加入pH为7.5～8.0的甲醇水溶液中并混合均匀，得到混合体系，然后往所述混合体系中加入硅烷偶联剂并进行搅拌回流，再经后处理，得到所述改性氧化铁红或所述改性云母氧化铁或所述改性玻璃微珠。
[0013]优选地，在步骤(a)中：所述氢氧化钠溶液的浓度为1～2wt％；所述搅拌的温度为40～60℃，所述搅拌的时间为3～5h；和/或所述后处理包括抽滤、洗涤和干燥，优选的是，所述干燥的温度为80～120℃，所述干燥的时间为2h以上。
[0014]优选地，在步骤(b)中：所述硅烷偶联剂为KH
‑
560、KH
‑
570、 JH
‑
N308中的一种或多种，优选为KH
‑
560；所述搅拌回流的温度为 60～80℃，所述搅拌回流的时间为1～3h；得到的所述改性氧化铁红或所述改性云母氧化铁或所述改性玻璃微珠中含有所述硅烷偶联剂的质量百分含量为0.5％～5％，优选为1％～2％；和/或得到的所述改性氧化铁红或所述改性云母氧化铁或所述改性玻璃微珠的粒径为200～400目。
[0015]优选地，所述A组分与所述B组分的质量比为(5～10)：1，优选为(7～8):1；和/或所述固化剂为脂环胺类固化剂、脂肪胺类固化剂、芳香胺类固化剂中的一种或多种。
[0016]优选地，所述固化剂为改性脂环胺类固化剂；优选的是，所述固化剂为以4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷为主要成分的改性脂环胺类固化剂。
[0017]优选地，所述环氧树脂为E51环氧树脂；所述活性稀释剂为C
12
‑
14
烷基缩水甘油醚AGE、丁基缩水甘油醚BGE、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚中的一种或多种，优选为C
12
‑
14
烷基缩水甘油醚AGE；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述分散剂为含亲颜料基团的高分子嵌段共聚物；所述流平剂为聚硅氧烷化合物；所述防缩孔剂为有机硅防缩孔剂；和/或所述防沉剂为有机膨润土、气相白炭黑、聚烯烃蜡中的一种或多种。
[0018]本专利技术在第二方面提供了本专利技术在第一方面所述的无溶剂型天然气管道内减阻涂料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0019](1)将环氧树脂、活性稀释剂、消泡剂、分散剂、流平剂、防缩孔剂、改性氧化铁红、改性云母氧化铁、改性玻璃微珠、超细硫酸钡、磷酸锌、滑石粉和防沉剂混合均匀，得到A组
分；
[0020](2)将A组分和B组分混合均匀，得到无溶剂型天然气管道内减阻涂料。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无溶剂型天然气管道内减阻涂料，其特征在于：所述无溶剂型天然气管道内减阻涂料包含A组分和B组分；所述A组分包含以重量份数计的如下组分：环氧树脂15
‑
30份、活性稀释剂1
‑
9份、消泡剂0.1
‑
0.5份、分散剂0.5
‑
1.5份、流平剂0.1
‑
0.5份、防缩孔剂0.1
‑
0.5份、改性氧化铁红5
‑
15份、改性云母氧化铁5
‑
15份、改性玻璃微珠5
‑
15份、超细硫酸钡10
‑
25份、磷酸锌10
‑
20份、滑石粉5
‑
10份和防沉剂0.1
‑
1份；所述B组分为固化剂。2.根据权利要求1所述的无溶剂型天然气管道内减阻涂料，其特征在于：所述A组分中含有所述环氧树脂的质量百分含量为15～30％，优选为20～30％。3.根据权利要求1所述的无溶剂型天然气管道内减阻涂料，其特征在于，所述改性氧化铁红或所述改性云母氧化铁或所述改性玻璃微珠的制备包括如下步骤：(a)将氧化铁红或云母氧化铁或玻璃微珠加入氢氧化钠溶液中并搅拌，然后经后处理，得到预处理粉体；(b)将所述预处理粉体加入pH为7.5～8.0的甲醇水溶液中并混合均匀，得到混合体系，然后往所述混合体系中加入硅烷偶联剂并进行搅拌回流，再经后处理，得到所述改性氧化铁红或所述改性云母氧化铁或所述改性玻璃微珠。4.根据权利要求3所述的无溶剂型天然气管道内减阻涂料，其特征在于，在步骤(a)中：所述氢氧化钠溶液的浓度为1～2wt％；所述搅拌的温度为40～60℃，所述搅拌的时间为3～5h；和/或所述后处理包括抽滤、洗涤和干燥，优选的是，所述干燥的温度为80～120℃，所述干燥的时间为2h以上。5.根据权利要求3所述的无溶剂型天然气管道内减阻涂料，其特征在于，在步骤(b)中：所述硅烷偶联剂为KH
‑
560、KH
‑
570、JH
‑
N308中的一种或多种，优选为KH
‑
560；所述搅拌回流的温度为60～80℃，所述搅拌回流的时间为1～3h...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文惠，孙明志，吕魁奇，
申请(专利权)人：哈尔滨雨阳佳泰环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：