一种油井管用酚醛环氧底漆及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种油井管用酚醛环氧底漆及其制备方法和应用，包括质量比为1～3:1的A和B两组分：其中A组分包括以下质量百分比的组分：酚醛环氧树脂：20

【技术实现步骤摘要】
一种油井管用酚醛环氧底漆及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及石油输送管道防腐
，具体地说，是一种用于油井管酚醛环氧底漆及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]油井管，又称石油专用管，是石油工业的基础，包括套管、油管、钻杆等，统称油井管(OCTG)。其需在高温高压条件下服役，输送介质常具有腐蚀性，具有较高的腐蚀失效风险。现阶段油井管通常是根据SY/T 6717(2016)以及SY/T0544(2016)标准在其内部涂覆涂料进行防护。按照标准涂层体系由面漆和底漆组成。施工过程中面漆和底漆都需要高温长时间固化，需要至少两个烘房，面漆和底漆整个生产时长超多3个小时，整套方案生产效率较低。
[0003]中国专利CN201910920990.3公开了一种油井管用高附着力内涂防腐涂料，按质量百分数计由如下组分组成：5
‑
10％丙烯酸树脂、1
‑
2％氨基树脂、25
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40％碱式酚醛树脂、8
‑
15％填料、10
‑
15％环氧树脂、2
‑
8％甲基异丁基酮、5
‑
10％乙醇及8
‑
15％丙二醇单甲醚醋酸酯。该专利技术的油井管用高附着力内涂防腐涂料，具有优异的附着力，满足油井管涂层测试标准SY/T 6717(2016)以及SY/T 0544(2016)中高温高压釜测试。使用该涂料，可延长油井管的使用寿命，但该涂料快速失压的情况下涂层的性能下降明显，涂层孔隙率较高，致密度较低。油井管涂料需要应对严苛的工况，石油采集过程中管道内压力和温度波动巨大，钻杆涂层需要克服以上困难。常规酚醛涂料由于涂层孔隙率较高，涂层致密度相对较低，在快速失压的测试情况下，涂层由于压力的快速降低，吸附在涂层孔隙中的气体急速膨胀，导致涂层结构受损，附着力降低，涂层表面会出现鼓泡开裂的现象，从而失去了对管道的防护作用。甚至会出现涂层大范围脱落的情况，会导致管道堵塞，危害采油设施的安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种油井管用酚醛环氧底漆及其制备方法和应用，该底漆可以用在严苛腐蚀环境中对金属物件的保护，涂层具有孔隙率低，附着力高，涂层致密，可薄涂等优异特点。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种油井管用酚醛环氧底漆，包括质量比为1.75～2.5:1的A和B两组分：
[0006]其中A组分包括以下质量百分比的组分：
[0007]酚醛环氧树脂：20
‑
40％；
[0008]增韧剂：2
‑
5％；
[0009]受控絮凝型润湿分散剂：0.5
‑
1％；
[0010]无有机硅聚合物消泡剂：0.2
‑
0.5％；
[0011]有机膨润土触变剂：0.5
‑
1％；
[0012]丁酮：5
‑
20％；
[0013]氧化铁红：5
‑
20％；
[0014]改性磷酸锌：10
‑
30％；
[0015]硅烷低聚物：2.5
‑
10％；
[0016]其中B组分包括以下质量百分比的组分：
[0017]丁酮：10
‑
30％；
[0018]乙醇：10
‑
20％；
[0019]热固性酚醛树脂：50
‑
70％；
[0020]催化剂：0.01
‑
0.1％；
[0021]胺络合物固化剂：2
‑
5％。
[0022]进一步地，所述的酚醛环氧树脂的环氧当量为168
‑
220g/eq。
[0023]进一步地，所述的增韧剂为反应性聚苯醚树脂，反应基团为酚羟基或乙烯基。
[0024]进一步地，所述的热固性酚醛树脂的环球法软化点100℃
‑
120℃。
[0025]进一步地，所述的催化剂为二价无机汞盐，包括碘化汞或硫酸汞。
[0026]进一步地，所述的胺络合物固化剂为CVC生产的三氯化硼
‑
胺的加成物OMICURE BC
‑
120。
[0027]进一步地，所述的硅烷低聚物通过以下方法制得：
[0028](1)将质量比为5:1的硅烷偶联剂与去离子水高速搅拌30分钟，得到混合溶液；
[0029](2)在混合溶液中加入丁炔二醇，其与去离子水的质量比为2:1，高速搅拌，室温水解24小时，然后70℃水解2小时；
[0030](3)取出水解液70℃真空干燥2小时；
[0031](4)干燥完成后，加入甲醇，甲醇与去离子水的质量比为1:1，反应2
‑
5h，即得硅烷低聚物产品。
[0032]进一步地，所述的硅烷偶联剂为KH560。
[0033]本专利技术还提供一种油井管用酚醛环氧底漆的制备方法，包括以下步骤：
[0034]A组分的制备：
[0035]按照质量百分比将丁酮，酚醛环氧树脂，硅烷低聚物，增韧剂，受控絮凝型润湿分散剂，无有机硅聚合物消泡剂，有机膨润土触变剂混合搅拌至均匀；然后再按照质量比加入改性磷酸锌和氧化铁红，高速分散使温度保持在40
‑
50℃，保温30分钟，冷却后加入砂磨机研磨，研磨至细度小于30微米，用60目滤网过滤包装；
[0036]B组分制备方法：
[0037]按照质量百分比加入丁酮，乙醇，热固性酚醛树脂，催化剂，胺络合物固化剂，混合均匀，用60目滤网过滤包装；
[0038]使用时，将A组分和B组分按质量比1.75～2.5:1混合。
[0039]本专利技术还提供一种油井管用酚醛环氧底漆的应用，将所述底漆在室温闪干后，在其表面涂覆液体面漆，与面漆同时固化；
[0040]或者，将底漆喷涂完成后直接放入烘房加热，达到设定温度后，直接涂覆粉末面漆，然后与粉末面漆同时固化。
[0041]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0042]1.本专利技术配方中使用的高Tg的增韧树脂，以及对酚醛树脂反应中缩合产生水分子
的控制，使涂层具有孔隙率低，附着力高，涂层致密，可薄涂等优异特点。
[0043]2.本专利技术自制的硅烷低聚物形成了KH560和丁炔二醇的低聚物，聚合物中的KH560作为硅烷偶联剂可以和基材性能较好的附着力，丁炔二醇可以作为缓释剂来使用提高产品的耐腐蚀性能，且其中的三键可以在催化剂的作用下进行水合反应，吸收反应中产生的水分降低了配方的孔隙率。该合成方法制备出含有丁炔二醇的低聚物，同时解决了丁炔二醇水溶性较大的问题，提升了其使用性能。
[0044]3.本专利技术选用市售受控絮凝型润湿分散剂，主要物质为低分子量不饱和多元羧酸聚合物，该分散剂可以使颜料受控絮凝，其单个分子可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油井管用酚醛环氧底漆，其特征在于，包括质量比为1.75
‑
2.5:1的A和B两组分：其中A组分包括以下质量百分比的组分：酚醛环氧树脂：20
‑
40％；增韧剂：2
‑
5％；受控絮凝型润湿分散剂：0.5
‑
1％；无有机硅聚合物消泡剂：0.2
‑
0.5％；有机膨润土触变剂：0.5
‑
1％；丁酮：5
‑
20％；氧化铁红：5
‑
20％；改性磷酸锌：10
‑
30％；硅烷低聚物：2.5
‑
10％；其中B组分包括以下质量百分比的组分：丁酮：10
‑
30％；乙醇：10
‑
20％；热固性酚醛树脂：50
‑
70％；催化剂：0.01
‑
0.1％；胺络合物固化剂：2
‑
5％。2.根据权利要求1所述的油井管用酚醛环氧底漆，其特征在于，所述的酚醛环氧树脂的环氧当量为168
‑
220g/eq。3.根据权利要求1所述的油井管用酚醛环氧底漆，其特征在于，所述的增韧剂为反应性聚苯醚树脂，反应基团为酚羟基或乙烯基。4.根据权利要求1所述的油井管用酚醛环氧底漆，其特征在于，所述的热固性酚醛树脂的环球法软化点100℃
‑
120℃。5.根据权利要求1所述的油井管用酚醛环氧底漆，其特征在于，所述的催化剂为二价无机汞盐，包括碘化汞或硫酸汞。6.根据权利要求1所述的油井管用酚醛环氧底漆，其特征在于，所述的胺络合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇磊，姚佳林，孙健，
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：