【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防腐涂料，尤其涉及一种油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料及其制备方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、目前，大部分油田已进入开采的中、后期，地层压力的减小使原油无法再通过地层压力流出。为提高油田的采油率，普遍采用向油层注水的方法提高地层压力，辅助原油流出地层。虽然这种方式能够提升采油率，但采出原油的含水率高达70～80％，甚至更高。这些水分在原油外运之前需要分离出去，从而产生了大量的废水，这些废水含有除了含有少量原油之外，还含有大量的驱油剂、破乳剂、杀菌剂、重金属等化学药剂。除此之外，油田污水还包括洗井、钻井、井下作业等过程中产生的污水，这类污水不仅污染物含量高、成分复杂，而且具有一定的腐蚀性。如果直接排放会造成严重的环境污染问题。油田通常采用大型储罐接收和存储这些废水，经过处理后再进行排放。因此，确保储水的安全性，防止污水泄露至关重要。
3、由于这类污水具有腐蚀性，储罐的内壁上通常需要涂覆防腐层进行内防腐。环氧树脂基涂料具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。另外，环氧树脂基涂料还具有非常出色的耐高温性能。目前，通常采用水性环氧树脂涂料，其具有更加环保、乳液粒径小、乳液稳定性好、成膜好等方面的优点，但缺点是耐水普遍达不到溶剂型环氧树脂的水平，不适于油田污水储罐的内防腐，难以实现长期防腐的要求。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料及其制备方法，该水性涂料不仅具有良好的耐水性和耐腐蚀性，而且还具有对涂层中产生的裂纹进行修复的功能，进一步提高了防腐能力。具体地，本专利技术的技术方案如下所示。
2、首先，本专利技术公开一种油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，包括a组分和b组分，两者质量比为10：2.5～3.2。按重量份计，所述a组分包括：水性环氧乳液42～56份、防水剂11～17份、白炭黑3～6份、基材润湿剂0.1～0.4份、消泡剂0.1～0.3份、流平剂2.5～4.5份、水14～19份。所述b组分包括：固化剂、成膜助剂和水，三者质量比为7～11：5～8：10。其中，所述防水剂采用如下方法制备：将石墨烯与海藻酸钠溶液拌和均匀，然后施加ca2+溶液搅拌加热反应，然后将得到的产物a加到硬脂酸钠溶液中，反应完成后分离出固体产物，即得防水剂。
3、进一步地，所述石墨烯与海藻酸钠溶液的比例为1g：3～5ml。可选地，所述海藻酸钠溶液的质量分数为10～20％。
4、进一步地，所述石墨烯和ca2+溶液的比例为1g：2.5～4ml。可选地，所述ca2+溶液包括氯化钙溶液、硝酸钙溶液等中的任意一种。所述ca2+溶液的质量分数为5～8％。
5、进一步地，所述加热温度为50～65℃，反应时间为10～15min，使所述石墨烯表面的海藻酸钠在钙离子作用下交联成膜。
6、进一步地，所述产物a和硬脂酸钠溶液的比例为1g：30～50ml。可选地，所述硬脂酸钠溶液的质量分数为5～20％。
7、进一步地，所述a组分中还包括14～21重量份的裂纹修复剂，其采用如下方法制备：将石墨烯和融化温度在100～120℃之间的沥青粉混匀后加热至熔化，然后冷却固化后进行粉磨，将其分散至水中形成固含量30～45％的分散液，即得裂纹修复剂。
8、进一步地，所述石墨烯和沥青粉的比例为7～11重量份：100重量份。可选地，所述沥青粉的粒度为100～200目。所述裂纹修复剂的粒度为200～300目。
9、进一步地，所述固化剂包括但不限于：二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二亚乙基三胺、间苯二甲胺、己二胺等中的任意一种。
10、进一步地，所述成膜助剂包括但不限于：丙二醇醚、乙二醇、二丙二醇、丙二醇、二甘醇丁醚等中的任意一种。
11、进一步地，所述基材润湿剂包括但不限于：聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷等中的任意一种。
12、进一步地，所述消泡剂包括但不限于：有机硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂、矿物油类消泡剂、聚醚类消泡剂等中的任意一种。
13、进一步地，所述流平剂包括但不限于：聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯、聚醚硅氧烷等中的任意一种。
14、其次，本专利技术公开所述油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料的制备方法，包括如下步骤：
15、(1)将所述水性环氧乳液、防水剂、白炭黑、基材润湿剂、消泡剂、流平剂和水混合后搅拌均匀形成a组分。然后加入所述b组分后搅拌均匀，即得涂料。
16、(2)将所述涂料涂覆至基体表面，待涂料层固化后对其施加微波进行热处理，即可。
17、进一步地，所述微波频率为5～15ghz，功率为700～1000w，加热时间为30～90s。
18、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下方面的有益技术效果：
19、本专利技术在水性环氧树脂基涂料中加入被海藻酸钠膜层包覆石墨烯后负载硬脂酸钙憎水剂形成的防水剂，有效改善了水性环氧树脂基涂料的耐水性能，使本专利技术的涂料能够更好地进行油田污水储罐的内防腐。这是由于：首先，本专利技术在石墨烯表面施加海藻酸钠，当施加ca2+溶液后，石墨烯表面的海藻酸钠在所述ca2+作用发生交联，进而成膜对石墨烯形成包覆。当将这种石墨烯进一步加到硬脂酸钠溶液中后，硬脂酸钠与海藻酸钠膜层中的钙离子反应形成硬脂酸钙负载在膜层上。一方面，本专利技术的防水剂利用所述海藻酸钠膜层克服了石墨烯加到涂料中后，在金属材质的污水储备罐表面形成的保护膜与金属基体之间存在的微电偶腐蚀现象，防止在污水储备罐表面形成点蚀。这是由于石墨烯虽然有助于提升涂料的力学性能，但由于石墨烯良好的导电特性会与金属基体之间产生微电偶腐蚀现象。而通过所述膜层的阻隔可显著降低石墨烯的导电性，克服石墨烯在提升涂料性能的同时带来的不利影响。另一方面，本专利技术利用所述膜层交联过程中负载上的钙离子形成硬脂酸钙憎水剂，使所述石墨烯具有憎水的功能，再加上片状的石墨烯分布在涂层中可起到良好的阻断水的渗透通道，使水的渗透路径变得曲折复杂的作用，可可很好地阻滞水渗透涂层，提高了水性环氧树脂基涂料的耐水性。同时，所述海藻酸钠膜层和硬脂酸钙的负载增加了石墨烯的空间位阻，有助于防止石墨烯的团聚，使其能够更加均匀地分散在涂料中。另外，将所述硬脂酸钙憎水剂负载在石墨烯的海藻酸钠膜层上，有助于避免硬脂酸钙与水性环氧树脂乳液体系相容性较差，导致硬脂酸钙不易分散在涂料中，造成涂料防水性能不稳定的问题。
20、另外，本专利技术的涂料还包含沥青和石墨烯形成的裂纹修复剂，从而能够对涂层中产生的裂纹进行修复。这是由于：当涂料在污水储罐表面固化形成涂层的过程中，由于水分的挥发以及受环境等其他因素的影响，容易使涂层产生微裂纹，这些微裂纹往往不易通过肉眼检查发现。本专利技术人发现上述的问题长期被忽略，导致污水储罐在使用一段时间后发生渗漏腐蚀的现象经常发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，包括A组分和B组分，两者质量比为10：2.5～3.2；按重量份计，所述A组分包括：水性环氧乳液42～56份、防水剂11～17份、白炭黑3～6份、基材润湿剂0.1～0.4份、消泡剂0.1～0.3份、流平剂2.5～4.5份、水14～19份；所述B组分包括：固化剂、成膜助剂和水，三者质量比为7～11：5～8：10；其中，所述防水剂采用如下方法制备：将石墨烯与海藻酸钠溶液拌和均匀，然后施加Ca2+溶液搅拌加热反应，然后将得到的产物A加到硬脂酸钠溶液中，反应完成后分离出固体产物，即得防水剂。
2.根据权利要求1所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述石墨烯与海藻酸钠溶液的比例为1g：3～5ml；可选地，所述海藻酸钠溶液的质量分数为10～20％。
3.根据权利要求1所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述石墨烯和Ca2+溶液的比例为1g：2.5～4ml；
4.根据权利要求1所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述产物A和硬脂酸钠溶液的比例为1g：30～50
5.根据权利要求1-4任一项所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述A组分中还包括14～21重量份的裂纹修复剂，其采用如下方法制备：将石墨烯和融化温度在100～120℃之间的沥青粉混匀后加热至熔化，然后冷却固化后进行粉磨，将其分散至水中形成固含量30～45％的分散液，即得裂纹修复剂。
6.根据权利要求5所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述石墨烯和沥青粉的比例为7～11重量份：100重量份；
7.根据权利要求1-4任一项所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述固化剂包括：二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二亚乙基三胺、间苯二甲胺、己二胺中的任意一种；
8.根据权利要求1-4任一项所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述基材润湿剂包括：聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷中的任意一种；
9.权利要求5-8任一项所述油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.权利要求9所述油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料的制备方法，其特征在于，所述微波频率为5～15GHz，功率为700～1000W，加热时间为30～90s。
...【技术特征摘要】
1.一种油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，包括a组分和b组分，两者质量比为10：2.5～3.2；按重量份计，所述a组分包括：水性环氧乳液42～56份、防水剂11～17份、白炭黑3～6份、基材润湿剂0.1～0.4份、消泡剂0.1～0.3份、流平剂2.5～4.5份、水14～19份；所述b组分包括：固化剂、成膜助剂和水，三者质量比为7～11：5～8：10；其中，所述防水剂采用如下方法制备：将石墨烯与海藻酸钠溶液拌和均匀，然后施加ca2+溶液搅拌加热反应，然后将得到的产物a加到硬脂酸钠溶液中，反应完成后分离出固体产物，即得防水剂。
2.根据权利要求1所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述石墨烯与海藻酸钠溶液的比例为1g：3～5ml；可选地，所述海藻酸钠溶液的质量分数为10～20％。
3.根据权利要求1所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述石墨烯和ca2+溶液的比例为1g：2.5～4ml；
4.根据权利要求1所述的油田污水储罐内防腐环氧树脂基涂料，其特征在于，所述产物a和硬脂酸钠溶液的比例为1g：30～50ml；可选地，所述硬脂酸钠溶液的质量分数为5～20％。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，高浦，刘凯，马江超，燕国徽，朱学章，
申请(专利权)人：胜利油田方圆防腐材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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