[发明专利]一种抗H2S、CO2耐高温腐蚀聚合物涂层

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料组合物，由所述涂料组合物制备的涂层，制备 所述涂料组合物和涂层的方法，以及含有所述涂层的涂层制品，所述涂 料组合物和涂层用于腐蚀防护领域，特别适用于高温下抗酸、碱、盐等 化学介质的腐蚀。

背景技术

环氧树脂涂料具有与钢材之间的极佳的附着力，良好的抗化学特性， 很低的氧气渗透性，以及良好的柔韧性，是一种优质的防腐涂层材料。 近几十年来，环氧树脂涂层已经广泛用于石油、天然气和输水管道的防 腐涂层。在我国，天然气田中，高酸性气田接近50％。近年来，新开发 的大型油气田多为高酸性油气田。因此，用于石油、化工、天然气领域 的设备，例如脱硫塔系统和炼油厂磺化车间的酸性水罐等，都广泛存在 硫化氢的腐蚀问题。而更令人棘手的是，硫化氢往往和其它化学介质(如 Cl^-、O₂、CO₂、HCl、HCN、H₂、S、SO₂)混合在一起，互相促进， 使腐蚀环境更加恶劣；在高温或高温高压环境下，这种腐蚀会更加剧烈。 随着高含硫气田开发，高含H₂S和CO₂的腐蚀环境日趋增多，地下、 地面和天然气处理厂的材料服役的环境日趋苛刻。

目前，大多数炼油化工系统采用的防腐材料包括玻璃钢内衬、聚四 氟乙烯内衬、搪瓷、环氧玻璃鳞片涂层等，但效果一直不理想。因此， 需要一种新的防腐材料，以解决石油、化工、天然气设备的H₂S和CO₂的腐蚀、特别是高温或高温高压下H₂S和CO₂的腐蚀问题。

发明内容

在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具 有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所涉及的实验室操 作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时，为了更好地理解本 发明，下面提供相关术语的定义和解释。

如本文中使用的，术语“环氧树脂”是指分子链中含有2个或2个 以上环氧基团的聚合物，其中，环氧基团可位于分子链的末端或中间。 环氧树脂可以在固化剂的存在下发生交联反应，生成具有三维网状结构 的环氧树脂固化物。本发明所述的环氧树脂包括但不限于双酚A型环氧 树脂(例如E20、E44和E51)，双酚A酚醛环氧树脂和三官能酚醛环 氧树脂。

如本文中使用的，术语“双酚A型环氧树脂”是指由双酚A和环 氧化合物(例如环氧氯丙烷)通过缩合反应生成的环氧树脂。

如本文中使用的，术语“双酚A酚醛环氧树脂”是指双酚A与醛 类化合物(例如甲醛)进行缩聚反应得到的线性聚合物，再与环氧化合 物(例如环氧氯丙烷)发生缩合反应生成的环氧树脂。

如本文中使用的，术语“改性剂”是指为使环氧树脂固化物的性能 得到提高，而在环氧树脂中加入的试剂，包括但不限于化学改性剂和物 理改性剂。所述化学改性剂可与环氧树脂的分子链发生化学反应，从而 使环氧树脂的化学结构发生改变。本发明所述的改性剂包括但不限于丙 烯酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、 含酚羟基有机烷氧基硅烷、三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚及其任意组 合。

如本文中使用的，术语“催化剂”是指能够促进化学改性剂与环氧 树脂的分子链发生化学反应的试剂。本发明所述的催化剂包括但不限于 过硫酸钾、三氟化硼乙醚、三苯基膦、三丁基胺、苄基二胺、过氧化苯 甲酰、偶氮二异丁腈、二乙醇胺、三乙醇胺及其任意组合。

如本文中使用的，术语“固化剂”是指能使环氧树脂发生交联反应 的试剂，包括但不限于胺类固化剂，包括脂肪胺(例如乙二胺和二亚乙 基三胺)、脂环胺(例如邻二胺甲基环戊烷和N-氨乙基哌嗪)和芳香胺， 以及酸酐类固化剂(例如邻苯二甲酸酐和马来酸酐)。本发明所述的“固 化剂”还包括改性固化剂，例如，由胺类化合物、醛类化合物和酚类化 合物通过曼尼希反应合成的酚醛胺改性固化剂，或由胺类化合物与丙烯 腈发生加成反应得到的改性固化剂。

如本文中使用的，术语“纳米材料”是指在三维空间中至少有一 维处于纳米尺度范围(例如1-500nm)或由它们作为基本单元构成的材 料，所述纳米材料为例如粉末、纤维、层状或片状。