一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于涂料技术领域，具体涉及一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的耐磨粉末涂料采用三元固化体系，其中芳香族异氰酸酯树脂含有OCN(

【技术实现步骤摘要】
一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在天然气田开采的中后期，气田产水量不断增加，一些中小气田的产水量已超过200m3/d，且气田水中所含的H2S、CO2和Cl
‑
等腐蚀性介质含量很高，导致金属材料氢脆。由于抽油杆与油管之间发生连续不断的往复运动摩擦，造成抽油杆偏磨，导致抽油杆强度破坏，从而发生井下事故。而现有的耐磨涂料有些耐酸性能和耐温性能差，有些耐磨性不佳，不能解决抽油杆的应用需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料及其制备方法和应用，本专利技术提供的耐磨粉末涂料具有优异的耐酸性、耐温性和耐磨性。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料，按质量份数计，包括以下制备原料：环氧树脂20～50份，芳香族异氰酸酯树脂1～15份，聚苯硫醚树脂1～10份，丙烯酸共聚物1～3份，酚类固化剂5～20份，过渡金属催化剂0.01～0.1份，纳米氧化铝5～20份，陶瓷粉1～5份，芳纶5～20份，颜料0.1～5份，除气剂0.1～0.5份，防沉剂0.1～1份。
[0006]优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
[0007]优选的，所述纳米氧化铝的粒径为30～60nm。
[0008]优选的，所述丙烯酸共聚物包括BYK
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368P型丙烯酸共聚物、Modaflow Powder 2000型丙烯酸共聚物、PV88型丙烯酸共聚物和GLP503型丙烯酸共聚物中的一种或多种。
[0009]优选的，所述过渡金属催化剂为钴催化剂。
[0010]优选的，所述纳米氧化铝的莫氏硬度为8.5～9。
[0011]优选的，所述陶瓷粉的粒径≤10μm，莫氏硬度≥9；所述陶瓷粉为氧化锆陶瓷粉。
[0012]优选的，所述防沉剂为白炭黑。
[0013]本专利技术还提供了上述技术方案所述耐磨粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]将环氧树脂、芳香族异氰酸酯树脂、聚苯硫醚树脂、丙烯酸共聚物、酚类固化剂、过渡金属催化剂、纳米氧化铝、陶瓷粉、芳纶、颜料、除气剂和防沉剂混合，得到耐磨粉末涂料。
[0015]本专利技术还提供了上述技术方案所述耐磨粉末涂料或上述技术方案所述制备方法制备的耐磨粉末涂料在油井管和/或抽油杆中的应用。
[0016]本专利技术提供了一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料，按质量份数计，包括以下制备原料：环氧树脂20～50份，芳香族异氰酸酯树脂1～15份，聚苯硫醚树脂1～10份，丙烯酸共聚物1～3份，酚类固化剂5～20份，过渡金属催化剂0.01～0.1份，纳米氧化铝5～20份，陶瓷粉1～5份，芳纶5～20份，颜料0.1～5份，除气剂0.1～0.5份，防沉剂0.1～1份。本专利技术提供
的耐磨粉末涂料采用三元固化体系，其中芳香族异氰酸酯树脂含有OCN(
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N＝C＝O)基团和芳香环，与酚类固化剂和环氧树脂通过开环共聚反应形成含有三嗪环及芳香环或刚性脂环的交联网络结构，且三嗪环与芳香环之间通过醚键连接起来，在交联网络结构的分子链中引入柔性聚醚结构，提高耐磨粉末涂料所形成涂层的韧性，而且稳定的三嗪环与芳香环使涂层具有高玻璃化转变温度和在高温下具有高强度，Tg可达120℃，从而使耐磨粉末涂料形成的涂层具有优异的耐磨、耐温、耐压和耐酸性。此外，纳米氧化铝、芳纶和陶瓷粉可以提高耐磨粉末涂料形成涂层在高温下的强度、韧性和耐磨性。
具体实施方式
[0017]本专利技术提供了一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料，按质量份数计，包括以下制备原料：
[0018]环氧树脂20～50份，芳香族异氰酸酯树脂1～15份，聚苯硫醚树脂1～10份，丙烯酸共聚物1～3份，酚类固化剂5～20份，过渡金属催化剂0.01～0.1份，纳米氧化铝5～20份，陶瓷粉1～5份，芳纶5～20份，颜料0.1～5份，除气剂0.1～0.5份，防沉剂0.1～1份。
[0019]如无特殊说明，本专利技术对所用制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
[0020]本专利技术提供的耐磨粉末涂料，其制备原料包括质量份数为20～50份的环氧树脂，优选为40～46份。在本专利技术中，所述环氧树脂优选为双酚A型环氧树脂；所述双酚A型环氧树脂优选包括604型双酚A型环氧树脂、NPES
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904H型双酚A型环氧树脂和CYD
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803U型双酚A型环氧树脂中的一种或多种，更优选为NPES
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904H型双酚A型环氧树脂。当双酚A型环氧树脂为上述多种时，本专利技术对不同种类双酚A型环氧树脂的配比没有特殊限定，任意配比即可。
[0021]以所述耐磨粉末涂料的制备原料中环氧树脂的1质量份数为基准，本专利技术提供的耐磨粉末涂料的制备原料包括芳香族异氰酸酯树脂1～15份，优选为4～10份。在本专利技术中，所述芳香族异氰酸酯树脂优选为Ciba
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Geigy公司的AroCy M
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10型异氰酸酯树脂。
[0022]本专利技术所用芳香族异氰酸酯树脂中含有OCN(
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N＝C＝O)基团和芳香环，与酚类固化剂和环氧树脂通过开环共聚反应形成含有三嗪环及芳香环或刚性脂环的交联网络结构，且三嗪环与芳香环之间通过醚键连接起来，在交联网络结构的分子链中引入柔性聚醚结构，提高耐磨粉末涂料所形成涂层的韧性、耐热性和耐化学性。
[0023]以所述耐磨粉末涂料的制备原料中环氧树脂的1质量份数为基准，本专利技术提供的耐磨粉末涂料的制备原料包括聚苯硫醚树脂1～10份，优选为2～8份。在本专利技术中，所述聚苯硫醚树脂优选包括雪佛龙R40B型聚苯硫醚树脂、安纳达PPS型聚苯硫醚树脂和日本宝理PPS 6165A7型聚苯硫醚树脂中的一种或几种，更优选为日本宝理PPS 6165A7型聚苯硫醚树脂。当聚苯硫醚树脂为上述几种时，本专利技术对不同种类聚苯硫醚树脂的配比没有特殊限定，任意配比即可。
[0024]本专利技术所用聚苯硫醚树脂的分子主链中带有苯硫基，具有较高的玻璃化温度(150℃)，可在200～240℃下长期使用，其具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好和优异的减磨耐磨性能，可以提高耐磨粉末涂料所形成涂层的耐酸性、耐温性和耐磨性。
[0025]以所述耐磨粉末涂料的制备原料中环氧树脂的1质量份数为基准，本专利技术提供的
耐磨粉末涂料的制备原料包括丙烯酸共聚物1～3份，优选为1～2份。在本专利技术中，所述丙烯酸共聚物包括BYK
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368P型丙烯酸共聚物、Modaflow Powder 2000型丙烯酸共聚物、PV88型丙烯酸共聚物和GLP503型丙烯酸共聚物中的一种或多种，更优选为PV88型丙烯酸共聚物；当丙烯酸共聚物为上述多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐硫化氢腐蚀的耐磨粉末涂料，其特征在于，按质量份数计，包括以下制备原料：环氧树脂20～50份，芳香族异氰酸酯树脂1～15份，聚苯硫醚树脂1～10份，丙烯酸共聚物1～3份，酚类固化剂5～20份，过渡金属催化剂0.01～0.1份，纳米氧化铝5～20份，陶瓷粉1～5份，芳纶5～20份，颜料0.1～5份，除气剂0.1～0.5份，防沉剂0.1～1份。2.根据权利要求1所述的耐磨粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。3.根据权利要求1所述的耐磨粉末涂料，其特征在于，所述纳米氧化铝的粒径为30～60nm。4.根据权利要求1所述的耐磨粉末涂料，其特征在于，所述丙烯酸共聚物包括BYK
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368P型丙烯酸共聚物、ModaflowPowder2000型丙烯酸共聚物、PV88型丙烯酸共聚物和GLP503型...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛庆南，黄元斌，何斌斌，赖广森，
申请(专利权)人：北京天乙长科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：