資源描述：
《鈦納米改性聚合物防腐涂料的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、鈦納米改性聚合物防腐涂料的研究2011/7/29/8:59來源：中國(guó)防腐涂料網(wǎng)????哈爾濱工業(yè)大學(xué)化學(xué)系,哈爾濱150001,哈爾濱樂普實(shí)業(yè)發(fā)展中心,哈爾濱150001????劉志剛黃青娜張巨生李玉成胡璇高雪田????摘要:為保護(hù)大慶油田三元復(fù)合液中油管,以鈦納米改性聚合物為主要原料,研制了鈦納米改性聚合物重防腐涂料.采用透射電子顯微鏡(TEM)研究了鈦納米改性聚合物平均粒徑.采用正交試驗(yàn)法,確定最佳原料配比.采用掃描電子顯微鏡(SEM)研究了漆膜腐蝕.采用金相顯微鏡研究了鈦納米改性聚合物在漆膜中的分布.探討了油管
2、的腐蝕機(jī)理和鈦納米涂料的防護(hù)機(jī)理.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鈦納米含量為6%時(shí),涂料具有最佳的防腐蝕效果,能很好的保護(hù)大慶油田三元復(fù)合液中的油管,并具有優(yōu)異的抗化學(xué)藥品介質(zhì)的腐蝕性能.????關(guān)鍵詞:鈦納米粉;重防腐;三元復(fù)合液;涂料????中圖分類號(hào):TQ630·7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0367-6234(2009)06-0090-04????大慶油田采用三元復(fù)合液驅(qū)油的方法最大限度地提高油田采收率.實(shí)踐證明,三元復(fù)合驅(qū)油有明顯的增油效果,但油井管腐蝕及結(jié)垢現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重.三元復(fù)合體系為強(qiáng)堿性溶液,由氫氧化鈉、聚丙烯酰胺(PA
3、M)水溶液、表面活性劑(ORS)配伍組成,該體系對(duì)井下金屬管柱腐蝕機(jī)理復(fù)雜,隨井深、井溫增加,活性增強(qiáng),導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重油管電化學(xué)腐蝕[1~4].鈦是一種耐蝕性非常強(qiáng)的金屬,將鈦納米改性聚合物加入到防腐涂料中能進(jìn)一步提高涂料的重防腐性能[5~7].采用自制的鈦納米改性聚合物,配伍特定助劑、溶劑,制備了鈦納米改性聚合物重防腐涂料,提高了涂料耐化學(xué)腐蝕性能.應(yīng)用于大慶油田三元復(fù)合液中管道的重防腐環(huán)境,取得了良好的效果.????1實(shí)驗(yàn)????1·1正交試驗(yàn)確定原料用量????鈦納米改性聚合物涂料主要原料為鈦納米改性聚合物、硅基
4、酚樹脂、分散劑、流平劑、雙親劑、懸浮劑.以樹脂為基準(zhǔn),做L25(65)正交試驗(yàn).正交試驗(yàn)中鈦納米改性聚合物水平(投入量占硅基酚樹脂量)為:2、4、6、8和10%.????通過高能球磨法自制鈦納米改性聚合物TEM照片(如圖1所示)表明:鈦納米改性聚合物的平均粒徑約為80nm以下(標(biāo)尺為50nm).自制的鈦納米分體樣品的TEM照片點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片????1·2制備工藝????將鈦納米改性聚合物、硅基酚樹脂等,裝入砂磨機(jī),高速研磨分散3h,制得鈦納米改性聚合物重防腐涂料.????1·3漆膜性能測(cè)試????1·3·1
5、抗三元復(fù)合液腐蝕測(cè)試????抗三元復(fù)合液腐蝕測(cè)試是模擬井下油管狀態(tài)[8],在溫度45℃、壓力16MPa下將漆膜樣棒浸于三元復(fù)合液中測(cè)試抗蝕能力.實(shí)驗(yàn)中將溫度設(shè)為更加苛刻的80℃,這樣腐蝕速率提高8倍,腐蝕效果更明顯.????1·3·2漆膜基本性能測(cè)試????按GB/T1720-1989測(cè)定附著力;按GB/T1731-1993測(cè)定柔韌性;按GB/T1732-1993測(cè)定耐沖擊;按GB/T1730-1993測(cè)定鉛筆硬度;按GB/T1743-1989測(cè)定光澤度;按GB/T1763-1989測(cè)定耐化學(xué)試劑.????1·3·3
6、電阻-時(shí)間測(cè)量試驗(yàn)????溶液中的水分和電解質(zhì)滲透腐蝕漆膜,使其電阻值下降,此下降過程達(dá)到平衡狀態(tài),則漆膜的電阻將基本保持固定的數(shù)值,如底材腐蝕,則漆膜電阻值會(huì)迅速降低[9].將漆膜樣棒浸于3·5%NaCl液中,隔10d測(cè)試漆膜電阻隨時(shí)間變化規(guī)律,對(duì)涂膜的變化和膜下腐蝕進(jìn)行定量跟蹤,測(cè)試漆膜的抗腐蝕性能.????2結(jié)果與討論????2·1試驗(yàn)討論????正交試驗(yàn)制得25個(gè)鈦納米改性聚合物重防腐涂料,觀察各涂料噴涂后的涂膜表觀狀態(tài).涂膜表觀狀態(tài)表明在25個(gè)正交實(shí)驗(yàn)中,僅有5個(gè)實(shí)驗(yàn)涂膜表觀狀態(tài)效果較佳(光亮、平滑、無縮孔
7、).因此正交結(jié)果僅討論表觀狀態(tài)較佳的5個(gè)實(shí)驗(yàn).對(duì)5個(gè)實(shí)驗(yàn)重新編號(hào),并對(duì)涂膜基本物理性能進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如表1所示.顯然,表1中配方1、配方3、配方4的三組實(shí)驗(yàn)所得的涂膜基本物理性能較優(yōu)異.基本物理性能優(yōu)異比較點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片????2·2抗三元復(fù)合液腐蝕測(cè)試????表2為各配方抗三元復(fù)合液腐蝕的結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片????表2表明在80℃下,配方1和配方4的抗三元復(fù)合液的性能一般,漆膜的表面出現(xiàn)了微量氣泡,漆膜被破壞,起不到保護(hù)油管的作用.配方3具有最佳的抗三元復(fù)合液腐蝕的性能,能在三元復(fù)合液中
8、長(zhǎng)時(shí)間的保持漆膜的完好.由此可得鈦納米聚合物的添加量在6%時(shí),鈦納米防腐涂料具有優(yōu)良的防腐性能.????圖2為腐蝕后配方3漆膜SEM測(cè)試照片.腐蝕測(cè)試后配方3涂層表面平滑完好,未被三元復(fù)合液腐蝕,無表面缺陷.????2·3電阻-時(shí)間曲線測(cè)量試驗(yàn)????圖3中配方1,配方3,配方4為在3·5%的NaCl溶液中電阻-時(shí)間變化曲線,配方3的漆膜能長(zhǎng)時(shí)
