海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料及制備方法，其原料按質(zhì)量百分比由以下組分組成：成膜物質(zhì)：30％～40％，顏填料：20％～30％，助劑：5％～15％，溶劑：20％～40％；其中，所述成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂16％～24％和水性聚氨酯14％～16％組成；所述顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；所述溶劑為去離子水。本發(fā)明具有集隔離、犧牲和緩蝕作用于一體的優(yōu)異防腐蝕性能。
【專利說明】海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料及 制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及海底油氣管道防腐處理用環(huán)氧涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油、天然氣的不斷開采，陸上油氣資源已經(jīng)不能夠完全滿足人類的需求，而 海洋中存儲(chǔ)著豐富的油氣資源，海洋油氣資源的爭(zhēng)奪已成為當(dāng)今社會(huì)各國所關(guān)注的焦點(diǎn)。 海底管道運(yùn)輸是目前開采海洋油氣資源最有效和最安全的一種方式。然而，國產(chǎn)海底油氣 管道在耐腐蝕和使用壽命方面與國外產(chǎn)品存在較大差距。因此研制耐惡劣海洋環(huán)境的油氣 輸送管道防腐涂料至關(guān)重要。
[0003] 現(xiàn)在大部分涂料都是溶劑型涂料，這些溶劑均具有不同的毒性，不僅會(huì)造成海洋 污染，而且危害人類健康。因此，環(huán)保型的水性防腐涂料的研究，開發(fā)和生產(chǎn)成為未來發(fā)展 的必然趨勢(shì)?，F(xiàn)在市面上的水性防腐涂料，防腐效果還有待于提高。首先，由于涂料在涂層 內(nèi)部存在一些孔洞和缺陷，不能阻止小分子腐蝕介質(zhì)浸入，不能做到完全防止腐蝕，進(jìn)而影 響涂料的物理屏蔽性能。其次，傳統(tǒng)的水性防腐涂料在耐海水的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕方 面還存在許多不足，這樣會(huì)大大降低海底鋼管的使用壽命和使用安全。因此，填補(bǔ)涂層的孔 洞和缺陷，提高涂層的隔離能力，增強(qiáng)涂層的耐電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的性能是現(xiàn)在研究 的焦點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種集隔離、犧牲和緩蝕作用于一體的具有優(yōu)異防腐蝕性能 的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其原料按質(zhì)量百分 比由以下組分組成：
[0007] 成膜物質(zhì)30%?40% 顏填料 20%?30% 助劑 5%?15% 溶劑 20%?40% ;
[0008] 其中，所述成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂16%?24%和水性聚氨 酯14%?16%組成；所述顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；所述溶劑為去離子水。
[0009] 進(jìn)一步的，所述顏填料按涂料總質(zhì)量的百分比由以下組分制備獲得：
[0010] 沿心粉 4%?6% 么甩粉 5%?7% 膨潤丄 4%?6% .心英粉 2%?4% 鋁鋅多兀合金粉末4%?7% 軾化鐵紅0,6%?1% 鈦 D 粉 0.3%?0.8%。
[0011] 進(jìn)一步的，所述鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，其片徑小于等于 18 y m，片厚小于等于0? 4 y m，長(zhǎng)徑比大于等于30。
[0012] 進(jìn)一步的，所述鱗片狀鋁鋅多元合金粉末組成成分按涂料總質(zhì)量百分比為： 八1:0.4?3.5%，51:0.1?0.4%，]\%、]\111、11、附及稀土中的一種或多種：0.1?0.74%， 余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。
[0013] 進(jìn)一步的，所述鱗片狀鋁鋅多元合金粉末是在600°C下，按上述配比將金屬熔融、 噴霧、球磨、篩分后得到的。
[0014] 進(jìn)一步的，所述助劑按涂料總質(zhì)量的百分比，由分散劑0.6%?1.5%、消泡劑 0? 5%?1. 3%、緩蝕劑0? 9%?1. 8%、偶聯(lián)劑1. 2%?4. 3%、助溶劑1 %?5%、增稠劑 0. 3%?0. 6%和固化劑0. 4%?0. 7%組成。
[0015] 進(jìn)一步的，所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚甲基丙烯酸銨 中的一種或多種的組合；所述消泡劑為GPE型消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅消泡劑、異辛醇二乙 基己醇中的至少一種；所述緩蝕劑為鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷鑰酸鹽和鎢酸鹽中的一種或多 種；所述偶聯(lián)劑為帶有環(huán)氧官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑、單烷氧基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑中的 一種或兩種的組合；所述助溶劑為丁二醇、乙二醇、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚中的一種或多 種的組合；所述增稠劑為羥乙基纖維素；所述固化劑為硫酸乙酯、對(duì)甲苯磺氯或苯磺酰氯 中的至少一種。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述涂料的制備方法。
[0017] 一種海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制備方法，包括以 下步驟：
[0018] (1)按質(zhì)量百分比，將分散劑、1/2的消泡劑、滑石粉、氧化鐵紅、鈦白粉、云母粉、 膨潤土、和石英粉放入裝置內(nèi)進(jìn)行研磨分散；
[0019] (2)將磨好的組分和水性酚醛環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和去離子水進(jìn)行混合得到組 分A，進(jìn)行攪拌均勻；
[0020] (3)將鋁鋅多元合金粉末，偶聯(lián)劑，助溶劑進(jìn)行混合得到組分B，進(jìn)行超聲處理；
[0021] (4)將步驟⑵中組分A和步驟（3)中組分B放入裝置內(nèi)進(jìn)行攪拌，再進(jìn)行超聲 處理，得到充分分散的乳液組分C ;
[0022] (5)將溶于去離子水的增稠劑，固化劑和剩余的1/2的消泡劑加入到組分C中，進(jìn) 行超聲處理，得到半成品；
[0023] (6)將半成品倒入乳液過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾，得到成品涂料。
[0024] 進(jìn)一步的,在步驟（1)中,進(jìn)行研磨時(shí)的裝置為研磨機(jī)，所述砂磨機(jī)內(nèi)研磨分散時(shí) 的研磨粉的細(xì)度為彡30 iim。
[0025] 進(jìn)一步的，在步驟（2)和步驟（4)中，進(jìn)行攪拌時(shí)的裝置為攪拌機(jī)，所述攪拌機(jī)攪 拌的轉(zhuǎn)速為800-1200r/min之間。
[0026] 進(jìn)一步的，在步驟（3)中，超聲處理溫度為0_50°C，超聲處理時(shí)間為4_6h ;在步驟 (4)中，超聲處理溫度為0_35°C，超聲處理時(shí)間為8-14h;在步驟（6)中，所述乳液過濾器的 過濾孔徑為130目。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明具有集隔離、犧牲和緩蝕作用于一體的優(yōu)異防腐蝕 性能。采用一種鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，作為犧牲型顏料，具有比重小、在環(huán)氧樹脂中分 散性和懸浮性好的特性。在鱗片狀鋁鋅多元合金粉末中加入了 Si和稀土元素，減少合金中 游離相的產(chǎn)生，使合金晶粒細(xì)化。當(dāng)涂層產(chǎn)生孔洞和缺陷時(shí)，涂層中的金屬顏料能夠通過溶 解犧牲，產(chǎn)生陰極保護(hù)作用，接著其溶解產(chǎn)物能夠填充封閉涂層的缺陷，有效抑制局部腐蝕 的發(fā)生，提高涂層隔離能力，增強(qiáng)涂層的耐電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的性能。提高了海底油氣 輸送管道在惡劣海洋環(huán)境下的防腐性能，延長(zhǎng)了其使用壽命。
[0028] 本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0029] (1)本發(fā)明的水性涂料的溶劑主要是水，大大降低了 V0C的排放，固化過程中不產(chǎn) 生有害氣體，是一種很好的環(huán)保涂料，成膜物質(zhì)綜合了水性酚醛環(huán)氧樹脂的高附著力，高強(qiáng) 度，低收縮率，高防腐性和水性聚氨酯的優(yōu)良柔韌性，耐磨，耐油耐老化性能和成膜性能的 優(yōu)點(diǎn)。
[0030] (2)所用鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀，在涂層中沿表面平行搭接性好的優(yōu)點(diǎn)，提高 涂層的隔離性，從而大大提高材料的防腐性能。
[0031] (3)涂料中添加的Si和稀土元素，能夠抑制鋼管鋁、鐵脆性相化合物的形成，增強(qiáng) 了涂層的耐磨性能。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面將通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的具體描述，但不能理解為是對(duì)本發(fā)明 保護(hù)范圍的限定。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料30g，該涂料按質(zhì)量百分 比由以下組分組成：
[0035] 成膜物質(zhì)34% 顏填料 25% 助劑 13% 溶劑 28%
[0036] 其中所述成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂20%和水性聚氨酯14%組 成；顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；溶劑為去離子水。
[0037] 顏填料按涂料總質(zhì)量百分比由以下組分制備獲得：
[0038] 滑心粉 5%(1.5g> 冊(cè)粉 5%(1.5g> 膨潤土 4%(12g) 石英粉 3.8%(U4g) 鋁鋅多元合金粉末6%(i.8g)
[0039] 氧化鐵紅0.8%(0.24g) 鈦 CJ 粉 0,4%(0.l2g)
[0040] 鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，其平均片徑約為16 ym，片厚約為 0? 4 u m，長(zhǎng)徑比為40。
[0041] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末組成成分按涂料總質(zhì)量百分比為：Al:2. 5% (0.75g)， Si:0.3% (0.09g)，Mg:0.5% (0.15g)，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。
[0042] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末是在600°C下，按上述配比將金屬熔融、噴霧、球磨、篩分 后得到的。
[0043] 助劑按涂料總質(zhì)量百分比由分散劑0. 8% (0. 24g)、消泡劑1. 1% (0. 33g)、緩蝕劑 0. 9% (0. 27g)、偶聯(lián)劑 4. 2% (1. 26g)、助溶劑 5% (1. 5g)、增稠劑 0. 3% (0. 09g)和固化劑 0? 7% (0? 21g)組成。
[0044] 分散劑為三聚磷酸鈉；消泡劑為聚醚改性有機(jī)硅消泡劑；緩蝕劑為鉻酸鹽；偶聯(lián) 劑為帶有環(huán)氧官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑；助溶劑為乙二醇乙醚；增稠劑為羥乙基纖維素；固化 劑為硫酸乙酯。
[0045] 上述海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制備方法為：
[0046] (1)按涂料總質(zhì)量百分比將分散劑、1/2的消泡劑、滑石粉、氧化鐵紅、鈦白粉、云 母粉、膨潤土、和石英粉按照比例放入砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨分散，砂磨機(jī)內(nèi)研磨分散時(shí)的研磨 粉的細(xì)度為25iim;
[0047] (2)將磨好的組分和水性酚醛環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和去離子水進(jìn)行混合得到組 分A，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，攪拌機(jī)攪拌的轉(zhuǎn)速為lOOOr/min ;
[0048] (3)將鋁鋅多元合金粉末，偶聯(lián)劑，助溶劑進(jìn)行混合得到組分B，進(jìn)行超聲處理，超 聲處理溫度為25°C，超聲處理時(shí)間為6h ;
[0049] (4)將步驟⑵中組分A和步驟⑶中組分B放入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌均勻，攪拌 機(jī)攪拌的轉(zhuǎn)速為l〇〇〇r/min，再進(jìn)行超聲處理，超聲處理溫度為25°C，超聲處理時(shí)間為8h， 得到充分分散的乳液組分C;
[0050] (5)將溶于去離子水的增稠劑，固化劑和剩余的1/2的消泡劑加入到組分C中，進(jìn) 行超聲處理，得到半成品；
[0051] (6)將半成品倒入乳液過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾，乳液過濾器的過濾孔徑為130目，得到 成品涂料。
[0052] 實(shí)施例2
[0053] 海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料50g，該涂料按質(zhì)量百分 比由以下組分組成：
[0054] 成膜物質(zhì)30% 顏填料 28% 助劑 10% 溶劑 32%
[0055] 其中，成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂16%和水性聚氨酯14%組成； 顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；溶劑為去離子水。
[0056] 顏填料按涂料總質(zhì)量百分比由以下組分制備獲得：
[0057] 滑厶粉 5%(2.5g) 云母粉 7%(3.5g) 膨潤土 4%(2.0g) 石英粉 3.7%(L85g> 鋁鋅多元合金7%0.5g) 氧化鐵紅l%(0,5g) 鈦白粉 0J%(0.15g)
[0058] 鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，其平均片徑約為14 ym，片厚為 〇? 4iim，長(zhǎng)徑比約為60。
[0059] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末組成成分按涂料總質(zhì)量百分比為：A1:3. 5% (1. 75g)， Si:0.4% (0.20g)，Mn:0.34% (0.19g)，余量為 Zn 及不可避免的雜質(zhì)。
[0060] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末是在600°C下，按上述配比將金屬熔融、噴霧、球磨、篩分 后得到的。
[0061] 助劑按涂料總質(zhì)量百分比由分散劑1. 2(0. 6g) %、消泡劑0. 5(0. 25g) %、緩蝕劑 1. 6% (0. 8g)、偶聯(lián)劑 1. 8% (0. 9g)、助溶劑 3. 8% (1. 9g)、增稠劑 0. 5% (0. 25g)和固化劑 0.6% (0.3g)組成。
[0062] 分散劑為四聚磷酸鈉；消泡劑為GPE型消泡劑；緩蝕劑為磷鑰酸鹽；偶聯(lián)劑為單烷 氧基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑中；助溶劑為乙二醇丁醚；增稠劑為羥乙基纖維素；固化劑 為對(duì)甲苯磺氯。
[0063] 上述海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制備方法，包括以 下步驟：
[0064] (1)按涂料總質(zhì)量百分比將分散劑、1/2的消泡劑、滑石粉、氧化鐵紅、鈦白粉、云 母粉、膨潤土、和石英粉按照比例放入砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨分散，砂磨機(jī)內(nèi)研磨分散時(shí)的研磨 粉的細(xì)度為30iim;
[0065] (2)將磨好的組分和水性酚醛環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和去離子水進(jìn)行混合得到組 分A，在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌均勻，攪拌機(jī)攪拌的轉(zhuǎn)速為lOOOr/min ;
[0066] (3)將鋁鋅多元合金粉末，偶聯(lián)劑，助溶劑進(jìn)行混合得到組分B，進(jìn)行超聲處理，超 聲處理溫度為25°C，超聲處理時(shí)間為5h ;
[0067] (4)將步驟（2)中組分A和步驟（3)中組分B放入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，攪拌機(jī)攪拌 的轉(zhuǎn)速為l〇〇〇r/min，再進(jìn)行超聲處理，超聲處理溫度為25°C，超聲處理時(shí)間為10h，得到 充分分散的乳液組分C ;
[0068] (5)將溶于去離子水的增稠劑，固化劑和剩余的1/2的消泡劑加入到組分C中，進(jìn) 行超聲處理，得到半成品；
[0069] (6)將半成品倒入乳液過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾，乳液過濾器的過濾孔徑為130目，得到 成品涂料。
[0070] 實(shí)施例3
[0071] 海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料l〇〇g，該涂料按質(zhì)量百分 比由以下組分組成：
[0072] 成膜物質(zhì)30% 顏填料 30% 助劑13% 溶劑27%
[0073] 其中，成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂16%和水性聚氨酯14%組成； 顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；溶劑為去離子水。
[0074] 顏填料按涂料總質(zhì)量百分比由以下組分制備獲得：
[0075] 滑心粉 6% (6g) +a?母粉 7% (7g) 膨潤丄 6% (6g) 心英粉 3.5% (3.5g) 街鋅多元#金粉末6% (6g) 化鐵紅 0.9% (0.9g) 鈦白粉 0,6% (0,6g)
[0076] 鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，其片徑約為17iim，片厚為 〇? 3iim，長(zhǎng)徑比約為35。
[0077] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末組成成分按涂料總質(zhì)量百分比為：Al:3% (3g)， Si:0. 2% (0. 2g)，稀土 ：0.3% (0. 3g)，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。
[0078] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末是在600°C下，按上述配比將金屬熔融、噴霧、球磨、篩分 后得到的。
[0079] 助劑按涂料總質(zhì)量百分比由分散劑1% (lg)、消泡劑1. 3% (1. 3g)、緩蝕劑1. 6% (1. 6g)、偶聯(lián)劑 3. 3% (3. 3g)、助溶劑 4. 7% (4. 7g)、增稠劑 0. 6% (0. 6g)和固化劑 0. 5% (〇. 5g)組成。
[0080] 分散劑為六偏磷酸鈉和聚甲基丙烯酸銨以任意比例的組合；消泡劑為異辛醇二乙 基己醇；緩蝕劑為鎢酸鹽；偶聯(lián)劑為帶有環(huán)氧官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑和單烷氧基焦磷酸酯型 鈦酸酯偶聯(lián)劑以任意比例的組合；助溶劑為丁二醇和乙二醇丁醚中以任意比例的組合；增 稠劑為羥乙基纖維素；固化劑為苯磺酰氯。
[0081] 制備上述海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的方法，包括以 下步驟：
[0082] (1)按涂料總質(zhì)量百分比將分散劑、1/2的消泡劑、滑石粉、氧化鐵紅、鈦白粉、云 母粉、膨潤土、和石英粉按照比例放入砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨分散，砂磨機(jī)內(nèi)研磨分散時(shí)的研磨 粉的細(xì)度為30iim;
[0083] (2)將磨好的組分和水性酚醛環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和去離子水進(jìn)行混合得到組 分A，在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌均勻，攪拌機(jī)攪拌的轉(zhuǎn)速為1200r/min ;
[0084] (3)將鋁鋅多元合金粉末，偶聯(lián)劑，助溶劑進(jìn)行混合得到組分B，進(jìn)行超聲處理，超 聲處理溫度為50°C，超聲處理時(shí)間為4h ;
[0085] (4)將步驟⑵中組分A和步驟（3)中組分B放入裝置內(nèi)進(jìn)行攪拌，攪拌機(jī)攪拌的 轉(zhuǎn)速為1200r/min，再進(jìn)行超聲處理，超聲處理溫度為35°C，超聲處理時(shí)間為8h，得到充分 分散的乳液組分C ;
[0086] (5)將溶于去離子水的增稠劑，固化劑和剩余的1/2的消泡劑加入到組分C中，進(jìn) 行超聲處理，得到半成品；
[0087] (6)將半成品倒入乳液過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾，乳液過濾器的過濾孔徑為130目，得到 成品涂料。
[0088] 實(shí)施例4
[0089] 本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán) 氧涂料150g，該涂料按質(zhì)量百分比由以下組分組成：
[0090] 成膜物質(zhì)40% 顏填料 20% 助劑 15% 溶劑 25%
[0091] 其中，所述成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂24%和水性聚氨酯16% 組成；所述顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；所述溶劑為去離子水。
[0092] 所述顏填料按涂料總質(zhì)量百分比由以下組分制備獲得：
[0093] 滑心粉 4% (6g) 么母粉 5% (7,5g) 膨潤土 4% (6g) 石英粉 2% (3g) 鋁鋅多元合金粉末4% (6g) 氧化鐵紅0.6% (0.9g) 鈦白粉 0.4% (0.6g)
[0094] 鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，其片徑約為18 ym，片厚為 0? m,長(zhǎng)徑比約為40。
[0095] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末組成成分按涂料總質(zhì)量百分比為：Al:2% (3g)， Si:0. 2% (0. 3g)，Ti和Ni的混合：0. 3% (0.45g)，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。
[0096] 鱗片狀鋁鋅多元合金粉末是在600°C下，按上述配比將金屬熔融、噴霧、球磨、篩分 后得到的。
[0097] 助劑按涂料總質(zhì)量百分比由分散劑1. 5% (2. 25g)、消泡劑1. 3% (1. 95g)、緩蝕劑 1.8% (2. 7g)、偶聯(lián)劑 4. 1% (6. 15g)、助溶劑 5% (7. 5g)、增稠劑 0.6% (0.9g)和固化劑 0.7% (1.05g)組成。
[0098] 分散劑為四聚磷酸鈉和聚甲基丙烯酸銨以任意比例的組合；消泡劑為異辛醇二乙 基己醇；緩蝕劑為亞硝酸鹽、磷鑰酸鹽和鎢酸鹽以任意比例的組合；偶聯(lián)劑為帶有環(huán)氧官 能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑；助溶劑為丁二醇、乙二醇和乙二醇丁醚以任意比例的組合；增稠劑為 羥乙基纖維素；固化劑為硫酸乙酯、對(duì)甲苯磺氯和苯磺酰氯以任意比例的組合。
[0099] 制備上述海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的方法，包括以 下步驟：
[0100] (1)按涂料總質(zhì)量百分比將分散劑、1/2的消泡劑、滑石粉、氧化鐵紅、鈦白粉、云 母粉、膨潤土、和石英粉按照比例放入砂磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨分散，砂磨機(jī)內(nèi)研磨分散時(shí)的研磨 粉的細(xì)度為30iim;
[0101] (2)將磨好的組分和水性酚醛環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和去離子水進(jìn)行混合得到組 分A，在攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌均勻，攪拌機(jī)攪拌的轉(zhuǎn)速為800r/min ;
[0102] (3)將鋁鋅多元合金粉末，偶聯(lián)劑，助溶劑進(jìn)行混合得到組分B，進(jìn)行超聲處理，超 聲處理溫度為〇°C，超聲處理時(shí)間為6h ;
[0103] (4)將步驟（2)中組分A和步驟（3)中組分B放入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，攪拌機(jī)攪 拌的轉(zhuǎn)速為800r/min，再進(jìn)行超聲處理，超聲處理溫度為0°C，超聲處理時(shí)間為14h，得到充 分分散的乳液組分C ;
[0104] (5)將溶于去離子水的增稠劑，固化劑和剩余的1/2的消泡劑加入到組分C中，進(jìn) 行超聲處理，得到半成品；
[0105] (6)將半成品倒入乳液過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾，乳液過濾器的過濾孔徑為130目，得到 成品涂料。
[0106] 將實(shí)施例1?4提供的海洋環(huán)氧富鋅防腐粉末涂料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試方法如表 1所示：
[0107] 表1性能測(cè)試所用方法及儀器列表
[0108]

【權(quán)利要求】
1. 一種海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其特征在于：其原料 按質(zhì)量百分比由以下組分組成： 成膜物質(zhì)：30%?40 %，顏填料：20%?30 %，助劑：5%?15 %，溶劑：20%?40% ; 其中，所述成膜物質(zhì)按質(zhì)量百分比由水性酚醛環(huán)氧樹脂16%?24%和水性聚氨酯14%? 16%組成；所述顏填料中包括鋁鋅多元合金粉末；所述溶劑為去離子水。
2. 如權(quán)利要求1所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其特 征在于：所述顏填料按涂料總質(zhì)量的百分比由以下組分制備獲得： 滑石粉：4%?6%，云母粉：5%?7%，膨潤土 ：4%?6%，石英粉：2%?4%，鋁鋅多 元合金粉末：4%?7%，氧化鐵紅：0.6%?1%，鈦白粉：0.3%?0.8%。
3. 如權(quán)利要求2所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其特 征在于：所述鋁鋅多元合金粉末為鱗片狀鋁鋅多元合金粉末，其片徑小于等于18 ym，片厚 小于等于〇? 4 y m，長(zhǎng)徑比大于等于30。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料， 其特征在于：所述鱗片狀鋁鋅多元合金粉末組成成分按涂料總質(zhì)量百分比為：A1:0. 4? 3.5%，51:0.1?0.4%，]\%、]\111、11、附及稀土中的一種或多種：0.1?0.74%，余量為211 及不可避免的雜質(zhì)。
5. 如權(quán)利要求4所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其特 征在于：所述鱗片狀鋁鋅多元合金粉末是在600°C下，按上述配比將金屬熔融、噴霧、球磨、 篩分后得到的。
6. 如權(quán)利要求1所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其特 征在于：所述助劑按涂料總質(zhì)量的百分比，由分散劑0. 6%?1. 5%、消泡劑0. 5%?1. 3%、 緩蝕劑〇? 9%?1. 8%、偶聯(lián)劑1. 2%?4. 3%、助溶劑1 %?5%、增稠劑0? 3%?0? 6%和 固化劑0.4%?0.7%組成。
7. 如權(quán)利要求6所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料，其特 征在于：所述分散劑為三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚甲基丙烯酸銨中的一種或 多種的組合；所述消泡劑為GPE型消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅消泡劑、異辛醇二乙基己醇中的 至少一種；所述緩蝕劑為鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷鑰酸鹽和鎢酸鹽中的一種或多種；所述偶聯(lián) 劑為帶有環(huán)氧官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑、單烷氧基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種的 組合；所述助溶劑為丁二醇、乙二醇、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚中的一種或多種的組合；所 述增稠劑為羥乙基纖維素；所述固化劑為硫酸乙酯、對(duì)甲苯磺氯或苯磺酰氯中的至少一種。
8. -種海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制備方法，其特征在 于：包括以下步驟： (1) 按質(zhì)量百分比，將分散劑、1/2的消泡劑、滑石粉、氧化鐵紅、鈦白粉、云母粉、膨潤 土、和石英粉放入裝置內(nèi)進(jìn)行研磨分散； (2) 將磨好的組分和水性酚醛環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯和去離子水進(jìn)行混合得到組分A， 進(jìn)行攪拌均勻； (3) 將鋁鋅多元合金粉末，偶聯(lián)劑，助溶劑進(jìn)行混合得到組分B，進(jìn)行超聲處理； (4) 將步驟（2)中組分A和步驟（3)中組分B放入裝置內(nèi)進(jìn)行攪拌，再進(jìn)行超聲處理， 得到充分分散的乳液組分C ; (5) 將溶于去離子水的增稠劑，固化劑和剩余的1/2的消泡劑加入到組分C中，進(jìn)行超 聲處理，得到半成品； (6) 將半成品倒入乳液過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾，得到成品涂料。
9. 如權(quán)利要求8所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制 備方法，其特征在于：在步驟（1)中，進(jìn)行研磨時(shí)的裝置為砂磨機(jī)，所述砂磨機(jī)內(nèi)研磨分散 時(shí)的研磨粉的細(xì)度為彡30 y m。
10. 如權(quán)利要求8所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制 備方法，其特征在于：在步驟（2)和步驟（4)中，進(jìn)行攪拌時(shí)的裝置為攪拌機(jī)，所述攪拌機(jī)攪 拌的轉(zhuǎn)速為800-1200r/min之間。
11. 如權(quán)利要求8所述的海底油氣管道防腐處理用含鋁鋅多元合金水性環(huán)氧涂料的制 備方法，其特征在于：在步驟（3)中，超聲處理溫度為0_50°C，超聲處理時(shí)間為4-6h ;在步 驟（4)中，超聲處理溫度為0_35°C，超聲處理時(shí)間為8-14h ;在步驟（6)中，所述乳液過濾器 的過濾孔徑為130目。
【文檔編號(hào)】C09D7/12GK104449254SQ201410669550
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】姚正軍, 杜咪咪, 周金堂, 姚芮, 劉沛江, 王占紅, 李天明, 孔穎, 李琳, 徐丹, 姚田甜 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)