[发明专利]一种钛基氟硅高分子合金及其合成、应用方法

说明书

本发明公开提供了一种钛基氟硅高分子合金及其合成、应用方法，它是由下列质量比的原材料组成：有机钛聚合物(TPP)与有机氟硅预聚物(F‑Si/F₄)，按TPP∶F‑Si＝70～90∶10～30(wt)质量比共混，在反应釜中搅拌加热60～80℃/30～60min→升温至100～120℃/1～4h出料得到钛基氟硅高分子合金(TFSMA)。它是一种高性能涂层基体成膜材料，用其制备的低表面能减阻防腐涂料，可以显著地提高输油气管道涂层的内减阻抗结垢防腐蚀效果，增加输气量5～20％，远高于管线的使用寿命。

技术领域

本发明涉及的是一种新型涂层成膜材料，属于精细化工及其应用技术领域，产品主要应用于制造低表面能不粘附涂料，其典型的工业应用是制备输油气管道内减阻抗结垢防腐涂层。

背景技术

国外资料显示，内减阻涂层的经济技术效益是十分显著的，在同等条件下，有内减阻涂层比无内减阻涂层的管道，可提高输气量5～20％，内减阻涂层的投资回收期仅为3年，远高于管线的使用寿命。

我们国内所开发的油气输送管道涂料还是以防腐蚀为主要目的涂料，从发表的论文信息和CN101698773B、CN103013284A、CN101974282A、CN102417780B专利来看，均属于环氧树脂粉末涂料。此类涂料不足之处，涂层的耐热性能较差，使用时需要高温烧结，能耗较大，且涂层光滑度不足，易滞留污垢，增大油气输送阻力。这些都与基体材料性能有关，很难予以克服。

本发明是在总结前人研究经验的基础上，利用自主知识产权的核心技术和关键材料，将纳米有机钛聚合物(ZL 200810029936.1；ZL 201210437940.9)与有机氟硅材料共聚，制备一种钛基氟硅高分子合金，为应用于输油气管道内涂层防护提供一种制备高性能成膜基体的涂层材料，以解决输油气管道内减阻不结垢防腐蚀的瓶颈技术。

发明内容

本发明提供了一种钛基氟硅高分子合金的制备及其应用方法，以提至少解决输油气管道内减阻不结垢防腐蚀的瓶颈技术。

本发明的钛基氟硅高分子合金，是由有机氟硅预聚物(F-Si/F₄)与有机钛聚合物(TPP)按质量比10～30∶70～90共混预聚而得，所述有机氟硅共聚物由氟代烷基丙烯酸酯与端羟基硅烷聚合而得。

进一步地，所述有机氟硅共聚物由下列重量份的原料组成：5～30份氟代烷基丙烯酸酯、1～5份端羟基硅烷、0.2～1份引发剂、30～110份溶剂。其中所述的溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种；所述引发剂选自酰类过氧化物、氢过氧化物、二烷基过氧化物、酯类过氧化物、酮类过氧化物中的一种或多种。

进一步地，所述氟代烷基丙烯酸酯结构式如下：

X为(C₁～C₈)烷基、(C₁～C₈)烯基或(C₄-C₈)环烷基；

R₁为-(CF₂)_nCF₃，其中n≤6。

进一步地，，所述乙烯基树脂为四氟乙烯/乙烯基共聚树脂。

进一步地，所述端羟基硅烷为端羟基聚硅氧烷。

进一步地，，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种。

进一步地，，所述引发剂选自酰类过氧化物、氢过氧化物、二烷基过氧化物、酯类过氧化物、酮类过氧化物中的一种或多种。

本发明还公开一种上述有机氟硅预聚物的制备方法，包括步骤如下：将有机氟硅共聚体与四氟乙烯基树脂共混，并在60～80℃条件下加热30～60min，升温至100～120℃反应1～4h出料。